биотехнологиите в селското стопанство

Появата на съвременната биотехнология, включително селското стопанство, и генното инженерство е резултат от четири знакови открития: химическата и пространствената структура на ДНК (1953, D. Уотсън и Франсис Крик), генетичния код, структура и функция на гена и производство на първата рекомбинантна ДНК молекула ( 1972, P. Berg). От голямо значение за формирането на нова стратегическа ориентация на съвременната биотехнология също бяха основните произведения на видни биолози в света: G. Бойер, С. Коен, J. Morra, Баева, А. White Lake, О. Avery, Г. Гамов, К. Корали F . Jacob и J. Моно, J .. Bekvista, Y. Ovchinnikov, A. Спирин решава редица сериозни проблеми в дешифрирането на генетичния код, експресията идентификация и ген, структурата и функцията на биотехнологично инженерство ензими, протеини синтез в прокариоти и еукариоти. През петдесетте години, биотехнологии появи друга важна област - клетка инженеринг, чиито основатели са били П. Уайт (САЩ) и Р. Gautheret (Франция). В България тази тенденция се дължи на успешното развитие на мащабни изследвания П. Butenko, неговите ученици и последователи.

Най-високата постигането на съвременната биотехнология е генетична трансформация - прехвърляне на външната (естествени и синтетични) на донори гени в реципиентни клетки от растения, животни и микроорганизми произвеждат трансгенни организми с нови или подобрени свойства и характеристики. В своите цели и възможности в тази област е стратегически биотехнологиите. Тя позволява решаването на основната задача за подобряване на устойчивостта на биологичните ресурси на вредители, стресови фактори на околната среда значително повишаване на ефективността на селскостопанското производство, най-важната задача за решаване в медицината за лечение на наследствени заболявания и рак.

За постигането на тези цели през следващите години ще трябва да преодолее значителни биологични бариери в идентифицирането (разпознаващи, идентифициращи) и клониране на гените, създавайки техните банки, дешифриране механизми важно полигенни характеристики и свойства на растения, животни и микроорганизми, създаване на стабилна вектор дизайн за високо генната експресия.

В съответствие с откриването на закона за развитие на съвременната наука на науката мащаб иновативни научни работни увеличава пропорционално на квадрата на времето. И това се очаква, че решаването на тези основни проблеми, е възможно през следващите 15-20 години. Дори и днес в много лаборатории по цял свят, чрез методи, биотехнологиите и генното инженерство са създадени и използвани за търговски цели фундаментално нови трансгенни растения, култури, които заемат площ от 110 млн. Ха, най-вече в САЩ, Канада, Аржентина, Мексико, Китай, Индия, Япония. В тези страни, генетично модифицирани сортове растения (GMR) заедно съставляват 25% от общата засята площ, което позволява на земеделските стопани на тези страни се учат от биотехнологиите и генното инженерство основен икономически ефект. Научно прогноза показва, че през първото тримесечие на този век, биотехнологични продукти не е по-малко от 20% от общия обем на стоки, които влизат на световния пазар. В тяхната структура ще има предимство от хранителни продукти и хранителни зърна соя, царевица, ориз, добавки (аминокиселини, витамини), ваксини (включително годни за консумация), тропически екзотични, както и профилактични и терапевтични средства за терапевтично действие.

Съществено развитие на биотехнологиите клетки и тъкан, въз основа на допълнително задълбочено проучване на биологията на клетки и откриването на най-важните свойства на totipotency - способността да се регенерират цялото растение или друг организъм, както и собственост на клетки за производство на най-важните връзки на вторичен синтеза. Въз основа на това, всяка нова продукция vysokoeffekgiviye биотехнологичен във фармацевтичната, хранително-вкусовата и преработвателната промишленост; в отглеждането на растения, отглеждане, увеличаване на биоразнообразието, възстановяване елиминира генотипове на ценни видове и форми на растения, животни и микроорганизми. Разработен е и е широко използван в науката и практиката на нови техники и ценни генотипове завод клониране технология. В тази област също като непреодолими биологични бариери, основните от които са: ниска честота totipotency и пълно възстановяване на растителни клетки и тъкани, прекъсване на нормални онтогенията организми тесен спектър на самоклонално вариант, слаба експресия на гени, които определят и контролират най-важните икономически ценни черти организми, вторичен метаболизъм вещество.

Най-големите предизвикателства на съвременните биотехнологии и биомедицинско инженерство са развитието на техниките израз теорията и генни управление на процеса, за премахване на нежелания явления за обезшумяване и нива на експресия на гени, с помощта на генното инженерство модификации, насочени към създаването на нови икономически важни генотипове; идентифициране на естествени и изкуствени синтез на гени високо ефективни; банка на такива гени; предоставяне на гарантирани биологичната безопасност по време на всички биотехнологиите и биоинженерство произведения и употребата на ГМО обекти и производни продукти от хранително-вкусовата, фармацевтичната и други видове защита на хората и околната среда.

Изключително важно биотехнологиите и генното инженерство са придобили по време на отглеждането на култури и животновъдство. Основната задача на биотехнологиите и генното инженерство в тези области на науката и индустрията е била и остава създаването на нови организми като изходен материал за отглеждане на растения и животни, които са изключително сложна съпротива срещу опасни болести и вредители, които могат да се реши тройната цел в същото време: да се повиши устойчивостта на сортовете, хибридни и порода биотехнологичните ресурси в селското стопанство, подобряване на качеството и ефективността на селскостопанското производство в общ продукт, значително подобряване на състоянието на околната среда в сектора на храните.

Внимание и ресурси на науката фокусира върху търсене и идентифициране на ефективните ген векторни системи и създаването на трансгенни технологии, разработването на методи за увеличаване на експресията на естествени и изкуствени гени.

В международни и вътрешни биотехнологията и генното инженерство центрове, много работа по създаването на нови и възникващи сортове и хибриди растения е внедрен, породи и линии на различни животински видове, като съчетава висока производителност и цялостна устойчивост на вредители и стресови фактори на околната среда.

Пазарът ще бъде икономически ефективни сортове и хибриди на картофи, устойчиви на мана и колорадски бръмбар; много разновидности и хибриди на различни култури, които са устойчиви на хербициди настоящите пшеница - до Fusarium и septariose; царевица - да diabrotike (корен бръмбар); памук - на червей по памука; ечемик - да gelmintospoliozu и повишена почвата киселинност (рН 4,0-5,2). Понастоящем центровете добитък и лаборатории по света са организми и линии на говеда устойчиви левкемия, бруцелоза, туберкулоза; овце, свине, зайци и птици - са устойчиви на опасни вирусни и други инфекции.

Принципно нова посока на добитъка биотехнологията е производството на трансгенни животни, свине - донори на органи и тъкани, използвани за трансплантация в човешкото пациента. Създадена и подобрена генни конструкти за тяхното интегриране в генома на селскостопанските животни. Еритропоетин гени, IGF, човешки инсулин, и т.н. технология клониране е особено ценни генотипове за създаване на продуктивни и устойчиви на вредители от различни видове животни. Интензивно разработен на базата на генното инженерство, за да се получи био-стимуланти рекомбинантна природата е показал висока ефективност при говеда, свине и животни с ценна кожа.

От основно значение за използването на съвременни методи на биотехнологиите и биоинженерство в света да участват в иновативни проекти и програми, насочени към подобряване на ефективността на реалния сектор на икономиката, създаването на екологично чисти методи и технологии за преобразуване на органични отпадъци, използването на нови форми на енергия от възобновяеми източници.

В Съветския съюз и България, ускореното развитие на биотехнологиите и биоинженерство започна през 1986 г. след приемането на решенията на политиците за развитието на молекулярната биология и биотехнологии, създавайки първата държавна програма в тази приоритетна област, както и организирането на петнадесет биотехнологични центрове в областта на селското стопанство в СССР.

Най-добри резултати в областта на биотехнологиите в селското стопанство в Съветския съюз и България в годините достигнаха научни и образователни институции на отглеждане, ветеринарни и микробиологични профили са разработени и широко прилагани биотехнологични методи и технологии за производство на нови форми и растителни линии, медикаменти, микроорганизми, ваксини, както и други лечебни и профилактични препарати на базата на генното инженерство. нови лаборатории бяха организирани от трансплантация на ембриони и зиготи в животновъдството с цел създаване на високопродуктивни стада от различни видове животни и птици.

В този труден период на развитие на страната по инициатива на творческите екипи на учените от Българската академия на науките (РАН), Министерството на земеделието на България, на Българската академия на селскостопанските науки (ОССЗ), Българската академия на медицинските науки (RAM памети), водещите специализирани институции да положат по-големи усилия за развитието на селското стопанство, медицински и обща биотехнологиите и биоинженерство и да намали изоставането от България в сравнение с развитите страни на света. Те взаимодействали с учените на биотехнологиите и генните инженери на водещите страни в света. Това позволи да се поддържа добро ниво на научните изследвания и прилагането на биотехнологиите в селското стопанство и други приоритетни области на науката и промишлеността. В рамките на научно наблюдение на учени от българската държава Аграрен университет - Москва Селскостопанска академия кръстен KA Тимирязев са създадени и разработени от Министерството на науката и лаборатория по селскостопанските биотехнологии в университета и в много селскостопански университети от Министерството на земеделието на България.

Голямото предизвикателство за развитието на биотехнологиите и биоинженерство, в България и в други страни по света са се появили в редица страни в Западна Европа и в България мощен протест общественото движение водена от Грийнпийс, изразена в искания към правителството да забрани използването (и по същество, както и създаването на) трансгенните растения, които имат отрицателно въздействие върху темпа на развитие в областта на биотехнологиите и в частност, създаването на генетично модифицирани растения и тяхното използване в селското стопанство и други области на производство.

В момента протестното движение донякъде отслабено. Период от "просветени" умове и информираността на обществото. Постепенно ситуацията се променя и изключително опасно ограничаване на финансирането на биотехнологиите и генното инженерство. Промяна на позицията на много страни има положителен ефект върху решаването днес неотложни проблеми на биотехнологиите и биоинженерство.

Разбира се, използването на биоинженерни технологии сега са до известна степен свързано с риск, но този риск може да се изключи напълно при стриктно спазване на изискванията на Федералния закон "За държавното регулиране на генното инженерство дейност в България", с отделен мониторинг на генната експресия, използвайки геномна proteinomnyh и техники за наблюдение и оценка на биологичната безопасност на генетично модифицирани организми.

Развитие на селскостопанските биотехнологии и генното инженерство ще се извършва както в фундаментални и приложни области и в тясно сътрудничество с учени от РАН и ОССЗ с чуждестранни учени. Основните принципи на биотехнологията и биоинженерни представляват законите и процесите на образуване и взаимодействието на структури и функции на генома и всички клетки на тялото по време на превръщането му. Приложни биотехнологии и биоинженерство ще реши проблема в трансгенни развъждане и отглеждане на култури, животновъдството и ветеринарната медицина, растителна защита, в областта на екологията, обработка и съхранение на селскостопански и други продукти, възобновяеми енергийни източници, то в биологичната безопасност биотехнологиите като наука и производство промишленост.

Основната опасност заплашва България не от така наречените "биотехнологични и генното инженерство на геноцид на народа", както и от по-нататъшното развитие на изоставане на България в тези стратегически области на науката и земеделска продукция в XXI век, в сравнение с нивото на свят.