з'єднань. Наприклад, клітини гіпофіза - липотропин, стимулятор розщеплення жирів, і соматотропін - гормон, що регулює ріст.
Створені перещеплюваних культури клітин тварин, які продукують моноклональні антитіла, що широко застосовуються для діагностики захворювань. У біохімії, мікробіології, цитології безсумнівний інтерес викликають методи іммобілізації як ферментів, так і цілих клітин мікроорганізмів, рослин і тварин. У ветеринарії широко використовуються такі біотехнологічні методи, як культура клітин і зародків, овогенез in vitro, штучне запліднення. Все це свідчить про те, що біотехнологія стане джерелом не тільки нових продуктів харчування і медичних препаратів, а й отримання енергії і нових хімічних речовин, а також організмів із заданими властивостями.
1. Загальні поняття, основні віхи біотехнології
Біотехнологія виникла на стику мікробіології, біохімії і біофізики, генетики та цитології, біоорганічної хімії та молекулярної біології, імунології та молекулярної генетики. Методи біотехнології можуть застосовуватися на наступних рівнях: молекулярному (маніпуляція з окремими частинами гена), генному, хромосомному, рівні плазмід, клітинному, тканинному, організмовому і популяційному.
Видатні досягнення біотехнології в кінці ХХ ст. привернули до неї увагу не тільки широкого кола науковців, а й усієї світової громадськості. Не випадково ХХІ ст. запропоновано вважати століттям біотехнології.
Термін біотехнологія запропонував угорський інженер Карл Ерек (1917), коли описував виробництво свинини (кінцевий продукт) з використанням цукрових буряків (сировина) як корм для свиней (біотрансформація).
Під біотехнологією К. Ерек розумів всі види робіт, при яких із сировинних матеріалів за допомогою живих організмів виробляються ті чи інші продукти raquo ;. Усі наступні визначення цього поняття - всього лише варіації піонерської і класичної формулювання К. Ерек.
Біотехнологія - наука про використання живих організмів, біологічних процесів і систем у виробництві, включаючи перетворення різних видів сировини в продукти.
За визначенням академіка Ю.А. Овчинникова, біотехнологія - комплексна, багатопрофільна область науково - технічного прогресу, що включає різноманітний мікро - біологічний синтез, генетичну і клітинну інженерну ензімологию, використання знань, умов і послідовності дії білкових ферментів в організмі рослин, тварин і людини, в промислових реакторах.
До біотехнології відноситься трансплантація ембріонів, отримання трансгенних організмів, клонування.
Стенлі Коен і Герберт Бойєр в 1973 р розробили метод перенесення гена з одного організму в інший. Коен писав: ... є надія, що вдасться ввести в Е. coli гени, асоційовані з метаболічними або синтетичними функціями властивими іншим біологічним видам, наприклад, гени фотосинтезу або продукції антибіотиків raquo ;. З їх роботи почалася нова ера в молекулярній біотехнології. Було розроблено велику кількість методик, що дозволяють 1) ідентифікувати 2) виділяти; 3) давати характеристику; 4) використовувати гени.
У 1978 р співробітники фірми Genetech (США) вперше виділили послідовності ДНК, які кодують інсулін людини, і перенесли їх в клонуючі вектори, здатні реплицироваться в клітинах Escherichia coli. Цей препарат міг використовуватися хворими на діабет, у яких спостерігалася алергічна реакція на інсулін свині.
В даний час молекулярна біотехнологія дає можливість отримувати величезну кількість продуктів: інсулін, інтерферон, гормони росту raquo ;, вірусні антигени, величезна кількість білків, лікарських препаратів, низькомолекулярні речовини і макромолекули.
Безперечні успіхи у використанні індукованого мутагенезу та селекції для поліпшення штамів-продуцентів при виробництві антибіотиків і т.д. стали ще більш значущі з використанням методів молекулярної біотехнології.
Основні віхи розвитку молекулярної біотехнології представлені в таблиці 1.
Таблиця 1. Історія розвитку молекулярної біотехнології (Глік, Пастернак, 2002)
ДатаСобитіе1917Карл Ерек ввів термін біотехнологія 1943Проізведен пеніцилін в промисловому масштабе1944Евері, Мак Леод і Мак Карті показали, що генетичний матеріал являє собою ДНК1953Уотсон і Крик визначили структуру молекули ДНК1961Учрежден журнал Biotechnology and Bioengineering 1961-1966Расшіфрован генетичний код1970Виделена перший рестріцірующая ендонуклеаза1972Коран та ін. синтезували повнорозмірний ген тРНК1973Бойер і Коен поклали початок технології рекомбінантних ДНК1975Колер і Мільштейн описали отримання моноклональних антітел1976Іздани перші посібники, що регламентують роботи з р...
