Етапи розвитку біотехнології

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне агентство з охорони здоров'я і соціального розвитку РФ
ГОУ ВПО «САМАРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Росздраве»
Кафедра Фармацевтичної технології
Реферат
Етапи розвитку біотехнології
Виконавець:
студентка групи 61
Іванова Жанна Володимирівна
Керівник:
Первушкін С. В.
Самара 2009

Зміст
Введення. 3
1. Визначення біотехнології. 4
2. Етапи розвитку біотехнології. 5
3. Історія розвитку біотехнології (дати, події) 9
Висновок. 11
Список літератури .. 12

Введення
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 випадку крім знання загальних засад цієї науки (і сфери виробництва) обов'язково також глибоке знайомство з тими її розділами, які будуть найбільш близькі профілю роботи фахівця. Знайомство з біотехнологією необхідно всім випускникам медичних вузів незалежно від їх спеціалізації: біотехнологічні методи все більш інтенсивно 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 значенні технологія, як правило, пов'язана з виробництвом, метою якого є задоволення потреб людського суспільства. Іноді висловлюється думка, що біотехнологія - це здійснення природного процесу в штучних, створених людиною умовах. Однак в останнє десятиліття на основі біотехнологічних методів у 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
Загальновизнано, що змістом біотехнології є використання досягнень фундаментальних біологічних наук у практичних цілях. Чверть століття тому Європейська федерація з біотехнології висунула наступну тезу: «Біотехнологія - застосування біологічних систем і процесів у промисловості та сфері послуг», не підкресливши науковий зміст біотехнології, крім того, занадто широким представляється поняття «сфера послуг». На одному з конгресів 10 років по тому було дано більш докладне визначення: «Біотехнологія - це наука про основи реалізації процесів одержання за допомогою біокаталізаторів різних продуктів і про використання таких процесів при захисті навколишнього середовища», все ж невиправдано звужує її можливості.
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 випливає, 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 і створенням спеціалізованих потокових ліній.
У 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 чи хімічним методом. При обговоренні перспектив біотехнології та її стратегічних цілей все частіше підкреслюється її зв'язок з молекулярною біологією і молекулярної генетикою. Широке поширення одержало 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 відбиває не тільки видові, а й індивідуальні особливості організму.
У проблемних наукових статтях можна зустріти розраховані на ефект і вільні від будь-яких догм висловлювання про біотехнології деяких великих експериментаторів, що носять свого роду світоглядний характер, наприклад: «Біотехнологія - це наближення до Бога». Тут мається на увазі, що така кардинальна мета молекулярної біології і молекулярної генетики як пізнання геному людини - це загравання з Богом, а подальше оперування геномом, його вдосконалення (область біотехнології) - спроба людини наблизитися за могутністю до Бога.
2. Етапи розвитку біотехнології
У розвитку біотехнології виділяють наступні періоди:
емпіричний,
науковий,
сучасний (молекулярний).
Останній спеціально відокремлюється 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 шкіри та обробка рослинних волокон). Протягом тисячоліть людина використовувала у своїх цілях ферментативні процеси, не маючи поняття ні про ферменти, ні про клітини з їх видовою специфічністю і, тим більше, генетичним апаратом. Причому прогрес точних наук довгий час не впливав на технологічні прийоми, використовувані в емпіричній 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 прибігаючи, втім, до такого терміну, довів «живу природу» бродінь: кожне здійснювалося у виробничих умовах бродіння (спиртове, оцтово-, молочнокисле і т.д.) викликається своїм мікроорганізмом, а зрив виробничого процесу обумовлений недотриманням чистоти культури мікроорганізму, що є в даному випадку біооб'єктів.
Практичне значення цих досліджень Л. Пастера зводиться до вимоги підтримки чистоти культури, тобто до проведення виробничого процесу з індивідуальним, що мають точні характеристики біооб'єктів.
Пізніше, приступивши до робіт в галузі медицини, Л. Пастер виходив зі своєї концепції про причину заразних хвороб, зводячи її в кожному випадку до конкретного, певного мікроорганізму. Хоча техніка того часу не дозволяла побачити збудника інфекції, як, наприклад, у випадку вірусу сказу, однак Л. Пастер вважав, що «ми його не бачимо, але ми їм керуємо». 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'єктів, а отримувана вакцина - як біотехнологічний препарат. Л. Пастер створив строго наукові основи отримання вакцин, тоді як чудові досягнення Е. Дженнера 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), виросла з біотехнології Л. Пастера і, будучи також строго наукової, відрізняється від останньої перш за все 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 г . першого повідомлення про двуспіральной структурі ДНК, що став основоположним для виникнення зазначених фундаментальних дисциплін, досягнення яких реалізуються в сучасній біотехнології.
У результаті серій публікацій у 1960-х рр.. в літературу були впроваджені принципово важливі для біотехнолога поняття «оперон» і «структурний ген».
У 1973 р . було опубліковано повідомлення про успішне перенесення генів з одного організму в іншій - по суті, вже про технології рекомбінантної ДНК, що визначає виникнення генетичної інженерії.
У 1980 р . Верховний суд США визнав, що генно-інженерні мікроорганізми можуть бути запатентовані, а розвиток біотехнологічних методів отримало юридичний статус.
У 1990 р . сталися два принципово важливі події: була дозволена генотерапія (але тільки стосовно до соматичних клітин людини, тобто без передачі чужого гена потомству) і затверджений міжнародний проект «Геном людини». Образно кажучи, людині було юридично дозволено пізнавати свою сутність.
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, що є продуктами одночасно біо-і оргсінтезу.
В останні роки народилася нова галузь генетики - геноміка, що вивчає не окремі гени, а цілих геномів. Досягнення молекулярної біології та генної інженерії дали людині можливість читати генетичні тексти спочатку вірусів, бактерій, дріжджових грибків, багатоклітинних тварин. Наприклад, знання геномної структури патогенних бактерій дуже важливо при створенні раціонально сконструйованих вакцин, для діагностики та інших медичних цілей.
Квітень 2003 ознаменувався сенсацією в біології та медицині: Міжнародний консорціум по складанню генетичної карти людини (Центр геномного секвенування: Вашингтонський університет і Сенгеровскій центр у Кембриджі) опублікував заяву, що вдалося повністю розшифрувати геном людини. Титанічна праця сотень дослідників з США, Великобританії, Німеччини, Франції, Японії та Китаю зайняв більше 10 років і обійшовся майже в 3 млрд доларів. При цьому були розроблені високоефективні технології та інструменти картування, такі як колекції клітин, в яких є невеликі фрагменти кожної з хромосом або штучні дріжджові хромосоми, що містять великі фрагменти хромосом людини, бактеріальні і фагів вектори, що дозволяють розмножити (клонувати) фрагменти ДНК людини. Швидко прогресувала техніка секвенування (наприклад, багатоканальний капілярний електрофорез прискорив і здешевив розшифровку первинної структури ДНК). Створені комп'ютерні програми, що дозволяють знаходити гени в розшифрованих ділянках ДНК.
3. Історія розвитку біотехнології (дати, події)
1917 - введено термін біотехнологія;
- Проведений в промисловому масштабі пеніцилін;
- Показано, що генетичний матеріал представляє собою ДНК;
1953 - встановлено структуру інсуліну, розшифрована структура ДНК;
1961 - засновано журнал «Biotechnology and Bioengineering»;
1961-1966 - розшифровано генетичний код, який виявився 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 структурі;
1970 - виділена перша рестрикційних ендонуклеаза;
- Здійснено 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 Є. 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;
1990 - офіційно розпочаті роботи над проектом «геном людини»;
1994 - 1995 - опубліковані докладні генетичні та фізичні карти хромосом людини;
1996 - щорічний обсяг продажів першого рекомбінантного білка (еритропоетину) перевищив 1 млрд доларів;
1997 - клоновано ссавець з диференційованої соматичної клітини;
2003 - розшифровано геном (набір генів, притаманний організму) людини, який містить близько 30 тисяч генів і три мільярди «літер» молекул ДНК.

Висновок
В даний час біотехнологія вирішує проблеми не лише медицини або створення харчових продуктів шляхом ферментації (традиційної області її застосування); з її допомогою ведеться, наприклад, розробка корисних копалин, вирішується проблема енергоресурсів, ведеться боротьба з порушеннями екологічного рівноваги і т.д. У деяких країнах (наприклад, Японії) біотехнологія оголошена «стратегічної індустрією», а в інших (наприклад, Ізраїлі) включена до числа наукових напрямів із зазначенням «національний пріоритет». У США число біотехнологічних фірм за 1985 - 2005 рр.. досягло півтори тисячі. У Європі їх кілька сотень.
Характерний зростання кількості спеціалізованих періодичних видань з біотехнології, що випускаються в різних країнах, міжнародних та регіональних біотехнологічних конгресів і конференцій.

Список літератури
1. www.biotechprogress.ru
2. www.rusbiotech.ru/spec/show.php?id=1719
3. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж. та ін Молекулярна біологія клітини. М.: Світ, 1994 р ., 444 с.
4. Бейлі Дж., Олліс Д. Основи біохімічної інженерії. У 2-х томах. М.: Світ, 1989 р .
5. Біотехнологія: Навчальний посібник для ВНЗ / За ред. Н.С. Єгорова, В.Д. Самуїлова .- М.: Вища школа, 1987.
6. Грачова І.М., Кривова А.Ю. Технологія ферментних препаратів. М.: Елевар, 2000 р ., 512 с.
7. Манаков М.Н., Победимський Д.Г. Теоретичні основи технології мікробіологічних виробництв. М.: Агропромиздат, 1990 р ., 272 с.
8. Матвєєв В.Є. Наукові основи мікробіологічної технології. М.: Агропромиздат, 1985 р ., 224 с.
9. Основи фармацевтичної біотехнології: Навчальний посібник / Т.П. Прищеп, В.С. Чучалін, К.Л. Зайков, Л.К. Михальова. - Ростов-на-Дону.: Фенікс; Томськ: Видавництво НТЛ, 2006.
10. Сазикін О.Ю. Біотехнологія: навч. посібник для студентів вищ. навч. закладів / Ю.О. Сазикін, С.М. Орєхов, І.І. Чакалева; під ред. А.В. Катлінского. - 3-е вид., Стер. - М.: Видавничий центр «Академія», 2008.
11. Щелкунов С.А. Генетична інженерія. Ч.1. Новосибірськ: НГУ, 1994 р .
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
32.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Перспективи розвитку біотехнології
Біотехнології Історія та перспективи розвитку
Етапи розвитку валюти
Антропологія та етапи її розвитку
Етапи розвитку соціології
Етапи розвитку психіки
Етапи розвитку геополітики
Основи психології Етапи розвитку
Конфлікт та етапи його розвитку
© Усі права захищені
написати до нас