КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Связи биотехнологии с рядом современных отраслей промышленных производств.Битехнология имеет связи со многими науками: генетикой (в том числе генная инженерия), микробиология, биохимия, химия, электроника (контроль и управление процессами , компьютерное наблюдение). Биотехнология включает многие традиционные процессы пивоварение, хлебопечение, изготовление вина, производство сыра, пряных соусов, различные способы утилизации отходов. Иммунная биотехнология, с помощью которой распознают и выделяют из смесей одиночные клетки, может применяться не только непосредственно в медицине для диагностики и лечения, но и в научных исследованиях, в фармакалогической, пищевой и других отраслях промышленности, для получения препаратов, синтезируемых клетками защитной системы организма. Протоинженерия – технология изменения свойств природных белков на генетическом уровне, получение новых белков (напр. Новых стимуляторов роста растений, инсектицидов, активных и устойчивых ферментов, высококачественных пищевых продуктов, биосенсоров и биоэлементов, медицинских приборов). Биоэлектроника – область биотехнологии. Использование биосенсоров революционирует методы измерения и контроля в различных отраслях промышленности, медицине, научных исследования. Биотехнология внедряется в добывающую промышленность и это связано с переходом от тяжелой индустрии к высоким технологиям. Применение биотехнологии металлов перспективно для извлечения из руд платины и других драгоценных и стратегически важных металлов, а биотехнологических методов – для увеличения извлечения нефти из скважин, удаления серы из угля, метана из шахт. В настоящее время достижения биотехнологии перспективны в следующих отраслях: · В промышленности (пищевая, фармацевтическая, химическая, нефтегазовая) – использование биосинтеза и биотрансформации новых веществ на основе сконструированных методами генной инженерии штаммов бактерий и дрожжей с заданными свойствами на основе микробиологического синтеза. · В экологии – повышение эффективности экологизированной защиты растений, разработка экологически безопасных технологий очистки сточных вод, утилизация отходов агропромышленного комплекса, конструирование экосистем. · В энергетике – применение новых источников биоэнергии, полученных на основе микробиологического синтеза и моделированных фотосинтетических процессов, биоконверсии биомассы в биогаз · В сельском хозяйстве – разработка в области растениеводства трансгенных агрокультур, биологических средств защиты растений, бактериальных удобрений, микробиологических методов рекультивации почв, в области животноводства – создание эффективных кормовых препаратов из растительной, микробной биомассы и отходов сельского хозяйства, репродукции животных на основе эмбриогенетических методов. · В медицине – разработка медицинских биопрепаратов, моноклонильных антител, диагностикумов, вакцин, развитие иммунобиотехнологии в направлении повышения чувствительности и специфичности иммуноанализа заболеваний инфекционной и неинфекционной природы. 3.Основные факторы, обусловившие стимул в развитии современной биотехнологии. Основой, обеспечивающей благоприятную ситуацию для бурного развития биотехнологии, явились революционизирующие открытия и разработки: •Доказательства роли нуклеиновых кислот в хранении и передаче наследственной информации в биологических системах (имеются в виду индивидуальные клетки и отдельные организмы, а не их популяции); • расшифровка универсального для всех живых организмов генетического кода; • раскрытие механизмов регуляции функционирования генов в процессе жизни одного поколения организмов; • совершенствование существовавших и разработка новых технологий культивирования микроорганизмов, клеток растений и животных; Абсолютно новым направлением является так называемая инженерная энзимология, возникшая вследствие развития современных методов изучения структуры и синтеза белков-ферментов и выяснения механизмов функционирования и регуляции активности этих соединений (важных элементов клетки). Достижения в этой области позволяют направленно модифицировать белки различной сложности и специфичности функционирования, разрабатывать создание мощных катализаторов промышленно-ценных реакций с помощью высокостабилизированных иммобилизованных ферментов. Все эти достижения вывели биотехнологию на новый уровень ее развития, позволяющий сознательно и целенаправленно управлять сложными клеточными процессами. Данная новая область биологических знаний и ее последние достижения уже стали крайне важными для здоровья и благополучия человека. И все же, что ожидает биотехнологию в случае реализации всех надежд, которые на нее возлагаются? И наконец, что же такое биотехнология и каковы ее направления деятельности? Главная причина успехов биотехнологии кроется в разительных успехах и быстром прогрессе молекулярной биологии, в частности в разработке технологии рекомбинантных молекул ДНК. С помощью этой технологии оказалось возможным непосредственно манипулировать с наследственным материалом клеток, получая новые сочетания полезных признаков и способностей. Возможности этих технических приемов, которые впервые были разработаны в лабораториях, вскоре оказались вполне приемлемыми в промышленных условиях. Однако, несмотря на определенные, а порой и весьма значительные выгоды, которые несет технология рекомбинантных молекул, постоянно следует учитывать возможные опасности, связанные с вмешательством человека в природу. В настоящее время развитие биотехнологии осуществляется со скоростью, напоминающей таковую при становлении микроэлектронной промышленности в середине 70-х годов.
|