Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Біотехнологія мікроорганізмів

Основою біотехнології як науки у процесі її формування стала мікробіологічна промисловість. (слайд 10 ) Мікроорганізми, порівняно з іншими об’єктами, мають такі переваги: висока швидкість росту; використання для життєдіяльності дешевих субстратів; стійкість до зараження чужою мікрофлорою. Саме завдяки таким ознакам мікроорганізмів за останні роки мікробіологічна промисловість набула принципово нових рис: мікроорганізми стали використовувати не тільки як засіб підвищення інтенсивності біохімічних процесів, але і як мініатюрні синтетичні фабрики, що здатні виробляти, синтезувати цінні й складні хімічні сполуки. Ключовим моментом у розвитку біотехнології мікроорганізмів було відкриття і початок виробництва антибіотиків [Герасименко, 1989]. На сьогоднішній день завдяки біотехнології мікроорганізмів отримані такі сполуки: алкалоїди, амінокислоти, антибіотики, антиметаболіти, антиоксиданти, білки, вітаміни, гербіциди, інгібітори ферментів, інсектициди, іонофори, коферменти, ліпіди, нуклеїнові кислоти, нуклеозиди і нуклеотиди, окисники, органічні кислоти, пігменти, поверхнево активні речовини, полісахариди, антипухлинні агенти, розчинники, фітогормони, ферменти тощо [Сассон, 1997].

Однак, незважаючи на суттєві досягнення, природні мікроорганізми, як правило, володіють низькою продуктивністю тих речовин, виробництво яких необхідне. Для біотехнології важливим є використання високопродуктивних штамів мікроорганізмів. Їх створюють направленим відбором спонтанних або індукованих мутагенів. Отримання таких штамів займає іноді багато років. У результаті селекції продуктивність продуцентів може зростати у сотні-тисяч разів. (слайд 11 ) Наприклад, у роботі з Penicillium методами селекції вихід пеніциліну був збільшений приблизно у 10 тис. разів, порівняно з вихідним штамом. Відбору високопродуктивних штамів передують тонкі маніпуляції селекціонера з вихідним генетичним матеріалом. (слайд 12 )При цьому використовують весь спектр природних способів рекомбінації генів, відомих у бактерій, а саме: кон’югацію, трандукцію та інші генетичні процеси. Наприклад, кон’югація (обмін генетичним матеріалом між бактеріями) була успішно використана при створенні штаму Pseudomonas putida, що здатний утилізувати парафіни нафти [Герасименко, 1989]. (слайд 13 ) Дуже часто використовують трансдукцію (перенесення гена від однієї бактерії до іншої за допомогою бактеріофагів), та ампліфікації, тобто збільшення числа копій потрібного гена. У багатьох мікроорганізмів гени біосинтезу антибіотиків та їх регулятори знаходяться не в основній хромосомі, а в плазмідах. Завдяки ампліфікацій можна збільшити кількість плазмід у клітинах та суттєво збільшити виробництво антибіотиків [Герасименко, 1989]. Наступним підходом в генетико-селекційній роботі є отримання генетичних рекомбінант шляхом злиття різних штамів бактерій, позбавлених клітинних стінок. Так, завдяки злиттю клітин 2-х штамів Streptomyсes був сконструйований новий високоефективний штам-продуцент рифампіцину С. На мікробіологічній основі намагаються виробляти паливо: метан і спирт. Спирт, отриманий мікробіологічним шляхом, конкурує з бензином за своїми властивостями, а також за важливими з точки зору охорони природи показниками: продукти згоряння спирту не забруднюють навколишнє природне середовище. Мікроорганізми використовують для виробництва білків одноклітинних організмів, які є кормом для тварин. Перспективність мікробіологічного виробництва полягає в тому, що по-перше, немає необхідності у великих площах – один апарат для отримання кормових дріжджів з парафінів нафти дає стільки ж білка, скільки міститься в урожаї гороху з 18 тис. га. Таке виробництво не залежить від кліматичних умов, його обслуговує невелика кількість робочої сили [Смирнов, Иванов, 1986]. При вирощуванні мікроорганізмів (переважно дріжджів) для цих цілей як живильний субстрат для їх росту використовують відходи інших галузей промисловості. Мікробна біомаса деяких культур використовується у вигляді заквасок, наприклад, для випікання хліба, виробництва пива, вин, спирту, оцту, кисломолочних продуктів, сирів. Мікробний білок (зруйновані клітини дріжджів чи бактерій) використовується як добавки в живильне середовище при вирощуванні мікроорганізмів для наукових і практичних цілей. Ще одним важливим напрямком біотехнології мікроорганізмів є використання продуктів їх життєдіяльності. Продукти життєдіяльності за природою і за призначенням можна розділити на три групи. До першої групи належать різні ферменти (целюлози, протеази, ліпази) і полісахариди. Сфера використання тих чи інших речовин надзвичайно широка — від харчової і текстильної промисловості до нафтодобувної. Другу групу утворюють первинні метаболіти, тобто речовини, які необхідні для росту і розвитку самої клітини: амінокислоти, пуринові і піримідинові нуклеотиди, вітаміни. До третьої групи належать вторинні метаболіти — речовини, які не потрібні для росту мікроорганізмів. Їх синтез спостерігається після вичерпання мікробними клітинами джерела вуглецю і енергії. У цю групу входять антибіотики, токсини, алкалоїди, фактори росту [Герасименко, 1989]. Мікроорганізми вирощують з використанням двох методів – періодичне і неперервне культивування. При періодичному методі культуру засівають у живильне середовище і культивують за умов відповідної температури, аерації, перемішування. Культура росте спочатку повільно, поступово її ріст прискорюється і досягає максимуму (логарифмічна фаза росту). Концентрація вуглецю і енергії поступово знижується, починають накопичуватися продукти обміну. Відтак настає період, коли приріст клітин припиняється, а згодом клітини відмирають. Від’ємно-доливний спосіб полягає в тому, що з посудини, в якій культивуються мікроорганізми вилучають частину клітин та продукти обміну і вносять відповідний об’єм живильного середовища. Якщо процедуру виконувати часто з певною періодичністю, то можна перейти до неперервного способу культивування мікроорганізмів [Герасименко, 1989]. (слайд 14 )



Мікроорганізми використовують як біогенні агенти для трансформації деяких речовин, очистки вод, ґрунтів, повітря. Для добування металів із простих і складних руд (біотехнологія металів) використовують тіонові бактерії. Важлива роль мікроорганізмів у створенні, підтримці і збереженні ґрунтового плодоношення. Мікроорганізми беруть участь в утворенні гумусу, трансформують отруйні речовини в неотруйні або детоксикують їх. У біотехнології мікроорганізмів завдяки широкому спектру досліджень виділяють ґрунтову біотехнологію, одним із напрямків якої є використання мікроорганізмів для інокуляції (обробки насіння) рослин з метою створення симбіозу між азотофіксуючим мікроорганізмом і рослиною. Завдяки цьому можна зменшити внесення мінеральних азотних добрив або не вносити їх взагалі. Ще одним напрямком є використання мікроогранізмів для боротьби з хворобами рослин: рослини обробляють певними бактеріями, які зменшують розмноження патогенних форм мікроорганізмів [Смирнов, Иванов, 1986].

4) Біотехнологія рослин

Біотехнологія рослин є самостійною дисципліною, хоча за своїми теоретичними і методологічними принципами може розглядатися як частина загальної біотехнології. Специфіка біотехнології рослин визначена особливостями рослин як певного царства живого світу. Жива рослинна клітина на відповідному живильному середовищі проявляє властивості тотипотентності і дає цілий організм - рослину-регенерат. Тотипотентність -це властивість клітин повністю реалізувати свій генетичний потенціал з утворенням цілої рослини [Катаева, Бутенко, 1983; Валиханова, 1996].

Основним методом, який використовується у біотехнології рослин, є метод культивування ізольованих клітин, тканин, органів. (слайд 15 )

Культури клітин вищих рослин мають дві сфери застосування:

1.Вивчення біології клітин, що існують поза межами організму, обумовлюють провідну роль у фундаментальних дослідженнях по генетиці та фізіології, молекулярній біології та цитології рослин. Популяціям рослинних клітин присутні специфічні особливості: генетичні, епігенетичні (залежать від диференційної активності генів) та фізіологічні. При тривалому культивуванні гетерогенної по цим ознакам популяції проходить розмноження клітин, фенотип і генотип, яких відповідає даним умовам вирощування, відповідно популяція еволюціонує.Все це дозволяє вважати, що культури клітин є новою експериментально створеною біологічною системою, особливості якої мало вивчені.

2. Культури клітин вищих рослин можуть розглядатись, як типові мікрооб’єкти, достатньо прості в культурі, що дозволяє застосовувати до них не тільки апаратуру та технологію, а й логіку експериментів, що застосовуються в мікробіології.

Можна виокремити декілька напрямків створення нових технологій на основі культури тканин та клітин рослин:

1. Отримання біологічно активних речовин рослинного походження.

традиційні продукти вторинного метаболізма (токсинів, гербіцидів, регуляторів росту, алкалоїдів, стероїдів, що мають медичне застосування );

синтез нових сполук, що можливий завдяки вихідній неоднорідності кітинних популяцій, генетичній мінливості культури клітин та селективному відбору клітинних ліній із стійкими модифікаціями.

культивуючі в суспензіях клітини можуть застосовуватись, як мультиферментні ситеми, здатні до широкого спектру біотрансформацій хімічних речовин (реакції окислення, відновлення, гідроксилювання, метилування, ізомеризації). В результаті біотрансформації отримують унікальні біологічно активні продукти на основі синтетичних сполук або речовин проміжного обміну рослин інших видів.

2. Прискорення клонального розмноження рослин, що дозволяють з експлантата отримати від 10000 до 1000000 рослин в рік, причому вони будуть генетично ідентичні.

3. Отримання безвірусних рослин.

4. Эмбріокультура та запліднення in vitro часто застосовуються для продовження постгамної несумісності зародку, для отримання рослин після віддаленої гібридизації. При цьому запліднена яйцеклітина вирізається із зав’язі з невеликою частиною перикарпа та поміщається в живильне середовище. В таких культурах можна спостерігати стадії розвитку зародка..

5. Антерні культури – культури пиляків та пилку використовуються для отримання гаплоїдів та диплоїдів.

6. Клітинний мутагенез та селекція. Культури тканин можуть виробляти регенеранти, фенотипічно та генотипічно різних від вихідного матеріалу внаслідок соматоклонального варіювання.

7. Кріоконсервація та інші методи збереження генофонду

8. Іммобілізація рослинних клітин.

9. Соматична гібридизація на основі зливання рослинних протопластів.

10.Конструювання клітин шляхом введення різноманітних органел.

11.Генетична трансформація на хромосомному та генному рівнях.

12. Вивчення системи «господар-паразит» з використанням вірусів, бактерій, грибів та комах. (слайд 16 )

Одним із методів біотехнології рослин, є мікроклональне розмноження. Це безстатеве вегетативне розмноження, у результаті якого отримують генетично ідентичні форми, що забезпечує збереження генетично однорідного посадкового матеріалу. Це найбільш ефективний метод для отримання вегетативного потомства рослин [Катаева, Бутенко, 1983; 1986], що дозволяє в 3-4 рази пришвидшити темпи розмноження багаторічних рослин, рідкісних, елітних рослин і нових сортів, які важко розмножувати у звичайних умовах.

Мікроклональне розмноження має ряд переваг порівняно з іншими методами вегетативного розмноження:

високий коефіцієнт розмноження;

одночасно з мікророзмноженням відбувається оздоровлення рослини від вірусів і патогенних мікроорганізмів;

пришвидшення селекційного процесу; розмноження рослин, які важко або зовсім не розмножуються вегетативно (наприклад, пальма);

економність — при мікророзмноженні економиться площа теплиць; омолодження старих особин;

ріст рослин можна підтримувати цілий рік [Валиханова, 1996]. (слайд 17 )

Мурасіге розділив весь процес мікроклонального розмноження на три стадії:

1) ініціація асептичної культури;

2) індукція численних пагонів при повторних пасажах на середовище для розмноження;

3) підготовка сформованих in vitro рослин до висадки в грунт.

Методи мікроклонального розмноження: (слайд 18)

- Активація вже існуючих в рослині меристем (апекс стебла, пазушних та сплячих бруньок) (слайд 19)

Індукція виникнення бруньок та ембріоїдів de novo:

l Утворення адвентивних побегов безпосередньо тканинами експлантата (слайд 20)

l індукція соматичного ембріогенезу; Заснований на диференціації з соматичних клітин зародкоподібних структур, які по вигляду нагадують зиготичні зародки. (слайд 21)

 

l диференціація адвентивних бруньок впервинній чи пересадковій калусній тканині. Калюс — це особливий тип тканини, скупчення недиференційованих клітин. Клітини культивують на агаризованому, або в рідкому середовищі [Калинин и др., 1980; Сассон, 1987]. (слайд 22)

На сьогодні розроблені рентабельні біотехнології отримання посадкового матеріалу господарсько-цінних оздоровлених сортів картоплі, винограду, овочів, плодових, декоративних рослин і лісових порід. Таким шляхом створюється система безвірусного рослинництва. (слайд 23)

 

Першою трансгенною харчовою рослиною, дозволеною в комерційному використанні, став помідор Flav savr (США, 1989 р.). За останні роки отримано багато інших трансгенних сільськогосподарських рослин ( капуста, виноград, кукурудза, банани тощо) [Дудов и др., 1999]. Відомо, що культивовані клітини рослин зберігають притаманну вихідному виду здатність синтезувати широкий спектр речовин вторинного метаболізму: алкалоїдів, терпеноїдів, глікозидів, сапонінів, полісахаридів, ефірних олій, дубильних речовин, флавонів, вітамінів, рослинних гормонів, мікроелементів, органічних кислот, мінеральних солей тощо [Катаева, Бутенко, 1986]. І тому для отримання цінних біологічно активних речовин, поряд з традиційними технологіями, в основі яких лежить використання цілих організмів (мікроорганізмів, рослин, тварин), використовують біотехнологічні методи, що ґрунтуються на культивуванні вільних та іммобілізованих клітин [Рахимбаев и др., 1993].

Отримання нових сортів ґрунтується на 4-ох еволюційних принципах: гібридизація, рекомбінація, мутація, відбір. Всі ці принципи успішно реалізуються in vitro. Метод культури тканин відкриває нові можливості для покращення рослин [Герасименко, 1989]. Для отримання мутантних форм рослин з певними господарсько-цінними ознаками, поряд з традиційною, використовують клітинну селекцію, що завдяки тотипотентності рослинної клітини дозволяє проводити направлений відбір in vitro [Мусієнко, 2001]. Прийоми культури клітин та регенерації з них рослин уже сьогодні дозволяють реалізувати можливості клітинної селекції, зокрема на стійкість до стресових факторів, гербіцидів, різних захворювань [Мусієнко, 2001]. . (слайд 24)

Таким чином, біотехнологія, застосовуючи традиційні знання фізіології рослин і сучасну технологію, може зробити вагомий внесок для того, щоб:

– збільшити виробництво, поживні якості і строки зберігання продуктів харчування і фуражу;

– підвищити стійкість сільськогосподарських культур до хвороб і шкідників з метою зниження потреби у хімічних пестицидах;

– розробити безпечні та ефективні методи біологічної боротьби з комахами-переносниками хвороб, особливо стійких до пестицидів;

– підвищити родючість ґрунту та ступінь засвоєння рослинами поживних речовин;

– використовувати фототрофні керовані біосинтези для виробництва ліків, продуктів харчування і сировини,

– впроваджувати нові нетрадиційні культури;

– використовувати більш дешеві та ефективніші способи очищення стічних вод та обеззараження шкідливих відходів виробництва;

– забезпечити відновлювальними джерелами енергії та сировини на основі розкриття фізико-хімічних механізмів фотосинтезу, використання органічних відходів та біомаси [Мусієнко, 2001].

5) Біотехнологія тварин

Біотехнологія тварин — галузь біотехнології, яка ґрунтується на використанні біологічних процесів і об’єктів для економічно важливих виробництв і створення високопродуктивних порід тварин [Сассон, 1987; Герасименко, 1989]. (слайд 25) Суть, стратегія і перспектива біотехнології тварин полягає в тому, що вона дає реальну можливість змінити генетичну програму, яка визначає функціонування і продуктивність живих організмів з метою більш повного задоволення економічних та інших потреб людини. Досягнуто певних успіхів у підвищенні репродуктивного потенціалу, прискореному розмноженні особин із потрібними показниками і зменшенні кількості інфекційних захворювань тварин. У практиці тваринництва все частіше використовуються досягнення в галузі ембріології — від розробки технології трансплантації ембріонів до використання методів клітинної і генетичної інженерії [Тамаши, 1988]. Трансплантація – це пересадка запліднених яйцеклітин чи ембріонів від високоцінних тварин (наприклад, корови-донори) низькопродуктивним тваринам (корови-реципієнти) з метою інтенсифікації відтворення високопродуктивних племінних тварин [Близниченко та ін., 1988].

. Сьогодні існує понад 20 науково-дослідних центрів і пунктів по трансплантації ембріонів. Основне практичне значення методу трансплантації ембріонів на даному етапі полягає в тому, щоб максимально використати відтворювальну здатність корів з високим генетичним потенціалом для одержання биків-плідників. Через високу ціну телят-трансплантантів використання цього методу у широкій тваринницькій практиці для одержання нащадків просто від корів з високою продуктивністю є поки що недоцільним. Як правило, метод трансплантації ембріонів широко використовується для швидкого збільшення чисельності рідкісних, “екзотичних” порід. Таким способом було збільшено чисельність тварин симментальської, лімузинської, шаролезької породи.

Основним лімітуючим фактором ефективного використання методу трансплантації є неможливість одержання достатньої кількості високоцінних ембріонів. Розв’язання цієї проблеми вчені здійснюють двома основними шляхами: перший — пошук більш ефективних методів підвищення виходу повноцінних ембріонів, другий — розробка оптимальних умов для дозрівання і запліднення поза організмом фолікулярних ооцитів, джерелом яких можуть бути яєчники високоцінних самок [Голубев, 1988]. У наш час вчені продовжують працювати над вирішенням таких завдань: вивчення специфічного материнського впливу на розвиток ембріонів, порядок внутріматкового перерозподілу ембріонів у багатоплодючих видів; скоординованого ембріонального впливу на тривалість існування і секреторну активність жовтого тіла, вплив генотипу плоду на тривалість вагітності. Крім того, техніка трансплантації яйцеклітин і ембріонів органічно входить у фундаментальні наукові розробки питань дозрівання ооцитів і запліднення in vitro, розділення бластомерів з метою одержання ідентичних двійнят або, навпаки, зрощування бластомерів від різних ембріонів для формування химер. (слайд 26)

 

Технологія трансплантації ембріонів включає: відбір і підготовку донорів ембріонів; гормональний виклик суперовуляції і запліднення корів-донорів; одержання зародків, оцінку їх якостей і відбір ембріонів, придатних для трансплантації; короткочасне зберігання, культивування або глибоке заморорожування ембріонів; підбір реципієнтів та їх синхронізацію за естральним циклом з донором; пересадку ембріонів і контроль результатів. Результативність проведення трансплантації залежить від послідовного здійснення ланок технології, що і обумовлює її складність [Асланян, 1988]. . (слайд 27)

Пересадка і заморожування ембріонів відкривають широкі перспективи для розробки і вдосконалення нових методів біотехнології тварин, таких як:

1) одержання ідентичних близнюків шляхом розділення ембріонів;

2) запліднення яйцеклітин in vitro, культивування ембріонів (це досягається шляхом вилучення із яєчників ооцитів, культивування їх поза організмом і наступного запліднення у пробірці [Прошко, Артюшкова, 1985].

3) одержання нових клонів шляхом трансплантації ядра клітини (клонування тварин — штучне одержання генетичних копій без статевого розмноження [Близниченко та ін., 1988]. Сукупність таких потомків — копій, які походять від однієї тварини, називають клоном). Так, у лютому 1997 р. вчені Рослінського інституту (Едінбург) під керівництвом Яна Вілмута провели успішні експерименти у напрямку генетичного клонування вівці [Асланян, 1988]. Для цього використовували ядра соматичних клітин, одержаних із тканини молочної залози дорослої вівці, які вводили в яйцеклітину без ядра. Утворену диплоїдну зиготу стимулювали до дроблення електрошоком і трансплантували у вівцю-реципієнта. Через 148 днів у неї народилась жива овечка — Доллі. У цієї овечки немає батька, але є три матері : вівця, яка дала свій генетичний матеріал, вівця, від якої взяли яйцеклітину, і вівця-реципієнт, яка виношувала знамените ягнятко.

4) використання партеногенезу (партеногенез – розвиток особин із яйцеклітини без участі сперматозоїда) [Голубев, 1988].

5) одержання химер, внаслідок об'єднання частин різних зародків (химери — особини, які розвиваються із ембріональних клітин двох чи більшої кількості тварин, які відносяться до різних порід і навіть до різних видів [Близниченко та ін., 1988] . (слайд 28) Наприклад м -2 лінії мишей, що відрізняються забарвленням та характером волосяного покриву: HRS/J – лінія, мишей, які несуть рецесивний ген hairless (hr ) – що обумовлює повну відсутність волосяного покриву, а лінія С57BL/6 – чорне забарвлення шерсті. Для гомозигот лінії HRS/J характерно порушення формування волосяного покрову. До 10 денного вікурозвивається нормальний покров, що починає випадати,а 3 тижневі миші його повністб втрачають.. (слайд 29) При статевому схрещуванні нормальних та мутантних ліній утворюється потомство з нормальною шерстю. При отриманні химер можливі різноманітні варіанти поширенняволосяного покриву та його забарвлення (слайд 30). У тварин-химер частина клітин має походження від одної пари батьків, а частина — від іншої. Таким чином химерні тварини мають чотирьох батьків. Химерні тварини — унікальний об’єкт для теоретичних досліджень з біології розвитку при вивченні закономірностей морфогенезу та імунологічних взаємовідношень. Виникає можливість простежити, як з окремих клітин розвиваються клони, тканини, органи. У багатьох країнах були одержані химерні телята, вівці і навіть міжвидові гібриди – вівцекози. Химерні тварини не передають нащадкам характерну для них генетичну мозаїчність. Як і у всіх гетерозиготних тварин, у химер у потомстві спостерігається розщеплення ознак, і цінні генетичні комбінації порушуються. Практичне значення химер полягає в створенні високоцінних тварин, які безпосередньо використовуються у виробництві, а також у можливому підвищенні резистентності химер до ряду захворювань.

6) вплив на співвідношення статей тварин за допомогою селекції ембріонів і сперми;

7) створення трансгенних тварин шляхом пересадки генів і одержання особин з новими якостями [Буркат, 1988].

Таким чином, увага вчених, що працюють над вирішенням проблем фізіології розмноження тварин, спрямована на вдосконалення методів кріоконсервування сперми і зародків, у тому числі на питання гігієни і бактеріального забруднення біоматеріалу, а також на покращення організації розмноження тварин і на керування цим процесом.

ІV Перспективи та проблеми біотехнології

Перед біотехнологією, як важливою галуззю біологічної науки, відкриваються значні перспективи як у теоретичному, так і в практичному, аспектах. Так, на сьогоднішній день з’являються нові галузі біологічного дослідження, які виявляють і вивчають технологічні ознаки живого і можливість їх трансформації в біотехнічні системи [Мамедов, Суравегина, 1996]. Актуальним і перспективним є застосування біотехнології для вирішення проблем охорони навколишнього середовища таких як: (слайд 31)

– використання біотехнології для освоєння мінеральних ресурсів;

– заміна хімічних технологій, що не підлягають циркуляції, на біотехнології;

– інтенсифікація використання біодобрив;

– утилізація біомаси та різних видів органічних відходів; видалення та знешкодження забруднюючих речовин;

– ефективна очистка стічних вод;

– отримання стійких до стресових чинників рослин для відтворення та відновлення земель і лісів;

– збереження біологічної різноманітності [Мамедов, Суравегина, 1996].

Однак, поряд із перспективами, існують і проблеми щодо наслідків практичного застосування досягнень біотехнології [Пехов, 2000]. До таких проблем належать експерименти, пов’язані із заплідненням у пробірці (in vitro) яйцеклітин і отримання дітей з пробірки. Ще однією соціально-етичною проблемою є визначення соціально-генетичного статусу людей. Мова йде проведення в практику генетичного дослідження людей, створення їх нуклеотидних карт, прагнення використати молекулярно-генетичні карти для визначення професійної орієнтації та зайнятості людей. У зв’язку з можливістю гласності результатів генетично обслідування у суспільстві може виникнути проблема захисту людей з несприятливими генотипами у плані вибору ними професії, прийняття на роботу, навчання тощо [Пехов, 2000].. Складною і важливою етичною проблемою біотехнології є проведення експериментів, спрямованих на створення за допомогою генетичної інженерії нових видів біологічної (бактеріологічної) зброї. Бактеріологічною зброєю можуть бути культури збудників особливо небезпечних хвороб (чуми, холери, туляремії, бруцельозу тощо). Методологія генної інженерії дозволяє створювати резистентні до всіх сучасних лікарських речовин штами бактерій і віруси, які важко діагностувати. Ці штами характеризуються підвищеною вірулентністю, здатністю довго перебувати у навколишньому середовищі у незміненому вигляді; легко пристосовуються до умов внутрішнього середовища організму людини і тварин і викликати захворювання з невідомою клінічною картиною. З використанням методів біотехнології на основі токсинів можливим є створення супертоксинів, що здатні до масового знищення живих організмів [Пехов, 2000]. Саме тому нові різновидності мікроорганізмів, створені з використання методів біотехнології, до їх впровадження в практику повинні бути ретельно апробовані і оцінені з точки зору їх впливу на здоров’я людей і збереження генетичної різноманітності та екологічного балансу у біосфері [Мамедов, Суравегина, 1996]. Важливе значення набуває розширення і зміцнення міжнародного співробітництва щодо оцінки і регулювання ризику використання біологічних об’єктів, які в умовах відсутності необхідного контролю за їх функціонуванням, можуть впливати на живі системи і людину як біологічна зброя. Тому надзвичайно важливими є наукові експертизи, прогнози використання біотехнічних систем [Мамедов, Суравегина, 1996; Попова, Попова, 2000].

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Асланян М. М. Удивительная история овечки Долли. О клонировании позвоночных животных // Биология в школе.—1988. — №1.— С.5-10.

2. Березин И В. Исследования в области ферментного катализа. — М.; Наука, 1990.

3. Близниченко В. Б., Буркат В. П., Качура В.С. Напрями досліджень з біотехнології у скотарстві // Вісник с.-г. науки. — 1988. — №8.— С.40-44.

4. Буркат В. П. Біотехнологія і селекція // Вісник с.-г. науки. — 1988.— №8.— С.64-66.

5. Валиханова Г. Ж. Биотехнология растений. — Алматы, «Конжык», 1996. — 272 с.

6. Валиханова Г. Ж., Рахимбаев И. Р. Культура клеток и биотехнология растений. — Алма-Ата, КазГУ, 1989. — 80 с.

7. Герасименко В.Г. Биотехнология: учебное пособие. — К.: Выща шк., 1989. — 343 с.

8. Голубев А.К. Перспективы использования биотехнологии в практике животноводства // С.-х. биология.–1988.–№1.– С.3-9.

9. Дудов В. И., Голиков А.Г., Потехин О.Е., Красовский О.А. Правовые основы межграничного перемещения генетически измененных живых организмов // Биотехнология. — 1999. — № 6.

10. Зеленин А . В. Генная терапия и проблемы генетической безопасности. // Гетика, 1999, ,т. 38, № 12.

11. Иерусалимский Н Д. Теория и практика непрерывного культивирования микроорганизмов // Микробиология, 1961.

12. Калинин Ф. Л., Сарнацкая В. В., Полищук В. Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. — К.: Наук. думка, 1980. — 488 с.

13. Катаева Н. В., Бутенко Р. Г. Культура клеток и биотехнология. — М.: Наука, 1986. — 285 с.

14. Катаева Н В., Бутенко Р Г. Клональное микроразмножение растений. М.; Наука, 1983.

15. Кузьмина Наталья Александрова. Основы биотехнологии. Електронный ученик.

16. Кучук Н. В. Генетична інженерія — входження в біологічну еру // Вісник НАНУ. - 1998. - №3-4. - С.28-34.

17. Кучук Н. В. Генетическая инженерия растений. – К.: Наук. думка, 1998. – 152 с.

18. Лишенко І.Д. Генетика з основами селекції. — К.: Вищ. шк., 1994 — 416 с.

19. Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология. — М.: «Школа-Пресс», 1996. — С. 437-440.

20. Мусієнко М.М. Фізіологія роcлин: Підручник. — К.: Вища шк., 2001. — С. 348-363.

21. Пехов А.П. Биология с основами экологии. — СПб.: «Лань», 2000. — С. 635-648.

22. Пирузян Э.С. Основы генетической инженерии растений. — М.: Наука, 1988. — 304 с.

23. Попова Т.Е., Попова Е.В. Биотехнология и социум. — М.: Наука, 2000. — 108 с.

24. Прошко Е. В., Артюшкова В.А. Питательные среды для жизнеобеспечения ооцитов и зародышей крупного скота //С.-х. биология.–1985.–№ 12.–C.100-107.

25. Рахимбаев И. Р., Колумбаева С. Ж., Джокебаева С. А. Культура клеток и клеточная инженерия растений. — Алматы, КазГУ, 1993. — 80 с.

26. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. — М.: Мир, 1987. — 411 с.

27. Свердлов Е .Д. Генная инженерия на службе здравоохранения // Природа. - 1989. - №10. - С.3-12.

28. Сидоров В.А. Биотехнология растений. Клеточная селекция. — К.: Наук. думк., 1990. — 279 с.

29. Смирнов В.В., Иванов В.Н. Биотехнология. Настоящее и будущее. – К., 1986.

30. Спирин А С., Современная биология и биологическая безопасность // Вестник РАН, 1997, т. 67, № 7 .

31. Тамаши И. Применение биотехнологии в растенииводстве и животноводстве // Международный с.-х. журнал.–1988.–№1.–С. 30-32.

32. Ткачова Л. Актуальні проблеми генної інженерії // Хімія. Біологія. — 2000. - №40(100). - С.7-8.

33. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Проблемы и подходы. В 3-х томах. Т.3. М.: Мир, 1990. - 366с.

34. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Проблемы и подходы. В 3-х томах. Т.1. М.: Мир, 1989. — 310с.

35. Чазов В. И. и др. Перспективы генной терапии сердечно-сосудистых заболеваний // Вестник РАН. — 1999. — 69, № 1. — С. 88-90.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
| Біотехнологія мікроорганізмів

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 326; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.167.219.201
Генерация страницы за: 0.168 сек.