1. Визначення біотехнології 4
2. Етапи розвитку біотехнології 5
3. Історія розвитку біотехнології (дати, події) 9
Список літератури 12
Біотехнологія - одна з найважливіших сучасних наукових дисциплін, необхідних фармацевту, що працює як в лабораторіях і цехах підприємств, що випускають лікарські засоби, так і в аптеках і контрольних установах. У кожному разі крім знання загальних основ цієї науки (і сфери виробництва) обов'язково також глибоке знайомство з тими її розділами, які будуть найбільш близькі профілем роботи спеціаліста. Знайомство з біотехнологією необхідно всім випускникам медичних вузів незалежно від їх спеціалізації: біотехнологічні методи все інтенсивніше проникають в практику діагностики, профілактики і лікування різних захворювань, сучасні ж концепції біотехнології сприяють формуванню світогляду людини, адекватного стрімкого течією науково-технічного прогресу в сучасному світі.
У загальному сенсі технологія, як правило, пов'язана з виробництвом, метою якого є задоволення потреб людського суспільства. Іноді можна почути думку, що біотехнологія - це здійснення природного процесу в штучних, створених людиною умовах. Однак в останнє десятиліття на основі біотехнологічних методів в біореакторах (техногенних нішах) відтворюються не тільки природні, але й не протікають в природі процеси з використанням ферментів (біокаталізаторів - безклітинних ферментних комплексів), одноклітинних і багатоклітинних організмів.
1. Визначення біотехнології
У деяких навчальних посібниках біотехнологія трактується як «напрям науково-технічного прогресу, що використовує біологічні процеси і агенти для цілеспрямованого впливу на природу, а також в інтересах промислового отримання корисних для людини продуктів, зокрема лікарських засобів».
З цього і попередніх визначень слід, що біотехнологія - і наука, і сфера виробництва. Вона включає розділи ензимології, промислової мікробіології, прикладної біохімії, медичної мікробіології та біохімії, а також розділи, пов'язані з конструюванням заводського обладнання та створенням спеціалізованих потокових ліній.
В сучасних умовах нерідко спостерігається тісне переплетення біотехнології та біоорганічної хімії. Так, при отриманні багатьох лікарських речовин використовуються перемежовувалися етапи біо- та органічного синтезу з подальшою трансформацією цільових продуктів, здійснюваної біологічним або хімічним методом. Під час обговорення перспектив біотехнології та її стратегічних цілей все частіше підкреслюється її зв'язок з молекулярною біологією і молекулярної генетикою. Широке поширення набуло поняття молекулярної біотехнології як наукової дисципліни, вже в основному сформувалася на стику технології рекомбінантної ДНК (генетична або генна інженерія) і традиційних біологічних дисциплін, в першу чергу мікробіології, що пояснюється технічними причинами більш легкого оперування мікробними клітинами. Ведеться конструювання нових продуцентів біологічно активних речовин за допомогою технології рекомбінантної ДНК. В даний час бурхливо розвивається і така область молекулярної генетики як геноміка, основна мета якої - повне пізнання геному, тобто сукупності всіх генів будь-якої клітини, включаючи клітини людини. Шляхом секвенування - встановлення повної послідовності нуклеотидів в кожному без винятку гені створюється своєрідне «досьє», що відображає не тільки видові, а й індивідуальні особливості організму.
2. Етапи розвитку біотехнології
У розвитку біотехнології виділяють наступні періоди:
Останній спеціально відділяється від попереднього, так як біотехнологи вже можуть створювати і використовувати у виробництві неприродні організми, отримані генно-інженерними методами.
1) Емпірична біотехнологія невіддільна від цивілізації, переважно як сфера виробництва (з найдавніших часів - приготування тіста, отримання молочнокислих продуктів, сиро, виноробство, пивоваріння, ферментація тютюну і чаю, вироблення шкір і обробка рослинних волокон). Протягом тисячоліть людина використовувала в своїх цілях ферментативні процеси, не маючи поняття ні про ферментах, ні про клітинах з їх видовою специфічністю і, тим більше, генетичним апаратом. Причому прогрес точних наук довгий час не впливав на технологічні прийоми, які використовуються в емпіричної біотехнології.
2) Швидкий розвиток біотехнології як наукової дисципліни з середини XIX ст. було ініційовано роботами Л. Пастера (1822 - 1895).
Саме Л.Пастер ввів поняття біооб'єкту, не вдаючись, втім, до такого терміну, довів «живу природу» шумувань: кожне яке здійснювалося в виробничих умовах бродіння (спиртове, уксусно-, молочнокисле і т.д.) викликається своїм мікроорганізмом, а зрив виробничого процесу обумовлений недотриманням чистоти культури мікроорганізму, що є в даному випадку біооб'єкти.
Практичне значення цих досліджень Л. Пастера зводиться до вимоги підтримки чистоти культури, тобто до проведення виробничого процесу з індивідуальним, які мають точні характеристики біооб'єктів.
Пізніше, приступивши до робіт в області медицини, Л. Пастер виходив зі своєї концепції про причини заразних хвороб, зводячи її в кожному випадку до конкретного, певного мікроорганізму. Хоча техніка того часу не дозволяла побачити збудника інфекції, як, наприклад, в разі вірусу сказу, однак Л.Пастер вважав, що «ми його не бачимо, але ми їм управляємо». Цілеспрямований вплив на збудника інфекції (з метою ослаблення його патогенності) дозволяє отримувати вакцини.
Ослаблений патоген і тварина, в організм якого він введений, можуть розглядатися як своєрідний біооб'єкт, а одержувана вакцина - як біотехнологічний препарат. Л. Пастер створив строго наукові основи отримання вакцин, тоді як чудові досягнення Е. Дженнер в боротьбі з віспою були результатом освоєння емпіричного досвіду індійської медицини.
3) Сучасна біотехнологія, заснована на досягненнях молекулярної біології, молекулярної генетики та біоорганічної хімії (на практичному втіленні цих досягнень), зросла з біотехнології Л. Пастера і, будучи також строго наукової, відрізняється від останньої насамперед тим, що здатна створювати і використовувати в виробництві неприродні біооб'єкти, що відбивається як на виробничому процесі в цілому, так і на властивостях нових біотехнологічних продуктів.
Говорячи про біотехнології, не можна не згадати публікацію в 953 р першого повідомлення про двуспиральной структурі ДНК, що став основоположним для виникнення зазначених фундаментальних дисциплін, досягнення яких реалізуються в сучасній біотехнології.
В результаті серій публікацій в 1960-х рр. в літературу були впроваджені принципово важливі для біотехнолога поняття «оперон» і «структурний ген».
У 1980 р Верховний суд США визнав, що генно-інженерні мікроорганізми можуть бути запатентовані, а розвиток біотехнологічних методів отримало юридичний статус.
В даний час інтенсивно зростає кількість таких успішно застосовуються в медицині біотехнологічних продуктів, як рекомбінантні білки, вторинні метаболіти мікроорганізмів і рослин, а також напівсинтетичних лікарських агентів, які є продуктами одночасно біо- і оргсинтеза.
3. Історія розвитку біотехнології (дати, події)
1917 - введено термін біотехнологія;
- проведений в промисловому масштабі пеніцилін;
- показано, що генетичний матеріал являє собою ДНК;
1953 - встановлено структуру інсуліну, розшифрована структура ДНК;
1961 - засновано журнал «Biotechnology and Bioengineering»;
1961-1966 - розшифровано генетичний код, який опинився універсальним для всіх організмів;
1953 - 1976 - розшифрована структура ДНК, її функції в збереженні і передачі організмом спадкової інформації, здатність ДНК організовуватися в гени;
1963 - здійснено синтез біополімерів за встановленою структурою;
1970 - виділена перша рестрикционная ендонуклеаза;
- здійснений синтез ДНК;
1972 - синтезований повнорозмірний ген транспортної РНК;
1975 - отримані моноклональні антитіла;
1976 - розроблені методи визначення нуклеотидної послідовності ДНК;
1978 - фірма «Genentech» випустила людський інсулін, отриманий за допомогою Е. соli;
- синтезовані фрагменти нуклеїнових кислот;
- дозволена до застосування в Європі перша вакцина для тварин, отримана за технологією рекомбінантних ДНК;
1983 - гібридні Ti - плазміди застосовані для трансформації рослин;
Характерний зростання числа спеціалізованих періодичних видань з біотехнології, що випускаються в різних країнах, міжнародних і регіональних біотехнологічних конгресів і конференцій.
4. Бейлі Дж. Олліс Д. Основи біохімічної інженерії. У 2-х томах. М. Світ, 1989 г.
5. Біотехнологія: Навчальний посібник для вузів / Під ред. Н.С. Єгорова, В.Д. Самуілова.- М. Вища школа, 1987.
8. Матвєєв В.Е. Наукові основи мікробіологічної технології. М. Агропромиздат, 1985 г. 224 с.
подібні документи
Промислове використання біологічних процесів на основі мікроорганізмів, культури клітин, тканин і їх частин. Історія виникнення і етапи становлення біотехнології. Основні напрями, завдання і методи: клонування, генна та клітинна інженерія.
Основні розділи біотехнології та їх характеристика. Клітка як об'єкт біотехнологічних досліджень. Механізми синтезу і розпаду речовин в живій клітині. Біополімери та їх похідні. Класифікація напрямків харчової біотехнології за цільовими продуктам.
Поняття і сутність біотехнології, історія її виникнення. Основні напрямки і методи біотехнології. Генна і клітинна інженерія. "Три хвилі" в створенні генно-модифікованих рослин. Трансгенні тварини. Методи іммобілізації ферментів і клітин.
Виникнення біотехнології. Основні напрямки біотехнології. Біоенергетика як розділ біотехнології. Практичні досягнення біотехнології. Історія генетичної інженерії. Цілі, методи і ферменти генної інженерії. Досягнення генетичної інженерії.
Історія розвитку Біотехнології. Генетична інженерія як важлива складова частина біотехнології. Здійснення маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми. Основні завдання генної інженерії. Генна інженерія людини. Штучна експресія.
Природничо-наукові основи сучасних технологій. Науково-технічний прогрес як єдине, взаимообусловленное розвиток науки і техніки, виробництва і сфери споживання. Сучасні біотехнології. Інтеграція біологічного та соціо-гуманітарного знання.
Біотехнологія, її напрямки: генна інженерія, клонування. Роль клітинної теорії в становленні біотехнології. Значення біотехнології для розвитку селекції, сільського господарства, мікробіологічної промисловості, збереження генофонду планети.
Історія застосування дріжджів. Традиційні біохімічні процеси, що протікають із застосуванням дріжджів. Дріжджі в сучасної біотехнології. Виділення чистих культур дріжджових грибів. Техніка безпеки при роботі в лабораторії екологічної біотехнології.
Особливості біотехнології на службі харчової промисловості. Жири та вуглеводи як джерела енергії, і проблема харчування при їх дефіциті. Лізин, метіонін - поживні добавки. Типи окислювальних процесів бактерій. Біотехнологічні процеси в пивоварінні.
Структура сучасної біотехнології. Промислові процеси, що виконуються за допомогою ферментації. Генна інженерія: досягнення та проблеми. Можливості корекції генотипу при генетичних захворюваннях. Біологічне очищення стічних вод. Трансгенні рослини.