Презентация на тему МІНІСТЕРСТВО ОХОРНИ ЗДОРОВЯ УКРАЇНИНАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ О.О. БОГОМОЛЬЦЯКАФЕДРА біології

Загальна характеристика.
Нова біотехнологія. Клітинна інженерія.
Генна інженерія 1) історія; 2) “кити” генної

інженерії; 3) суть ГІ; 4) використання
Перспективи використання продуктів біотехнології.
Біоетика.
Використана література.

мистецтво, майстерність і logos - слово, навчання) — це

комплекс фундаментальних і прикладних наук, технічних засобів, спрямованих на одержання і використання клітин мікроорганізмів, тварин і рослин, а також продуктів їх життєдіяльності : ферментів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків та ін.
З розвитком біотехнології пов'язують вирішення глобальних проблем людства - ліквідацію недостачі продовольства, енергії, мінеральних ресурсів, поліпшення стана охорони здоров'я і якості навколишнього середовища.

1.1Біотехнологія як наука

хлібопеченні, готуванні кисломолочних продуктів, у виноробстві пива і т.д.,

але лише завдяки роботам Л. Пастера в середині 19 ст., що доказали зв'язок процесів шумування з діяльністю мікроорганізмів, традиційна біотехнологія одержала наукову основу.

У 40-50р. 20 ст., коли був здійснений біосинтез пеніцилінів методами ферментації, почалася ера антибіотиків, що дала поштовх розвитку мікробіологічного синтезу і створенню мікробіологічної промисловості. 

1.2 Розвиток біотехнології

допомогою мікроорганізмів отримують такі лікарські препарати , які відносяться

до групи стероїдів.
Мікроорганізми використовують для отримання деяких нуклеотидів і цитохромів. Вони є продуцентами вітамінів В2 і В12, які використовують для синтезу бета-каротину.
Широко використовують полісахариди, отримані в значній кількості завдяки ряду мікроорганізмів. Їх застосовують в медицині, наприклад, як замінник плазми крові – декстран, в харчовій, текстильній, парфумерній промисловості і для збільшення добутку нафти.
Розширюється можливість масового виробництва на застосуванні вірусних та бактеріальних препаратів для профілактики захворювань сільськогосподарських тварин.
Також мікроорганізми використовують в хлібопеченні, для отримання оцту, молочнокислих продуктів, етанолу, гліцерину, ацетону, бутанолу та ряду органічних кислот.

2. ТРАДИЦІЙНА БІОТЕХНОЛОГІЯ. Загальна характеристика

й для людини і погано впливають на рослину.
Виняток

складають, наприклад, антибіотики пеницилінового ряду, які порушують синтез клітинної стінки бактерій.
Вартість препаратів, виготовлених на основі антибіотиків, вища вартості препаратів хімічної природи.

2. ТРАДИЦІЙНА БІОТЕХНОЛОГІЯ. Загальна характеристика

Одним з найбільш перспективних напрямків трад. біотехнології є використання мікроорганізмів як один з засобів захисту рослин від шкідників.
Не дивлячись на багаточисленні розробки таких біопрепаратів, поки тільки деякі з них рекомендовані для використання.

Це перш за все антибіотики,вони в осн. добре розчиняються в воді, досить стійкі до навколишнього середовища і легко проникають в тканини рослини. Ці їхні ознаки дозволяють використовувати їх для придушення збуджувачів хвороби: грибів, бактерій і мікоплазмів.

амілази, глюкоамілази, каталази – які продукують мікроорганізми; деякі з

них, наприклад, нуклеази, використовують в генній інженерії. Крім того, мікроорганізми використовують для отримання вакцин.

Перспективним є використання мікроорганізмів у гідрометалургії для вилужування металів із бідних руд з метою підвищення їхнього добутку.

увазі генетичну і клітинну інженерію, які створили можливість переробки

спадкового апарату організмів.
Клітинна інженерія. Рослини мають ряд переваг перед тваринами, бо майже у всіх рослин можна одержати з однієї соматичної клітини цілу рослину, яка має здатність до запліднення і утворення насіння. На цьому етапі діє клітинна інженерія, розвиток якої пов’язаний з технікою культивування клітин і тканин вищих організмів, яка вже пробила собі дорогу в промисловість.

3. Нова біотехнологія. Клітинна інженерія

технологій отримання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму  (клітин), здійснення маніпуляцій з генами і

введення їх в інші організми.
Генетична інженерія не є наукою в широкому сенсі, але є інструментом біотехнології, використовуючи методи таких біологічних наук, як молекулярна і клітинна біологія,цитологія, генетика, вірусологія тощо.

4. ГЕННА ІНЖЕНЕРІЯ

Енлі Чанг вбудували бартеріальную плазміду в ДНК жаби. Потім

цю трансформовану плазміду повернули в клітину бактерії, яка стала синтезувати білки жаби, а також передавати жаб'ячу ДНК своїм нащадкам. Таким чином був знайдений метод, що дозволяє вбудовувати чужорідні гени в геном певного організму.

У другій половині XX століття було зроблено кілька важливих відкриттів і винаходів, що лежать в основі генної інженерії. 
Успішно завершилися багаторічні спроби "прочитати" біологічну інформацію. У 1972 р. в лабораторії П. Берга (Станфордський університет, США) був отриманий перший рекомбінантний ДНК (рекДНК).

4.1 ГЕННА ІНЖЕНЕРІЯ. ІСТОРІЯ

в необмеженій кількості гормони та інші білки людини, необхідні

для лікування генетичних хвороб (наприклад, інсулін, гормон росту та інші). Найбільше ж відкриття, зроблене вченими в 2000 році - розшифровка генома людини, що дозволило клонувати не тільки органи, а й організм в цілому.

У 1980 С.Гілберт  та Ф.Сенгер отримали Нобелівську премію з хімії за метод секвенування ДНК*, яку вони розділили з Полом Бергом.

*Секвенування ДНК — набір біохімічних методів встановлення послідовності нуклеїнових основ ДНК.

немає.
Вивчення загальних біохімічних властивостей клітинної ДНК не давало

можливості визначити особливості її генетичної структури. Вирішенню цього питання сприяли два методи молекулярної біології.
Перший метод — відкриття гідролітичних ферментів (рестриктаз рестрикційних ендонуклеаз), які в певних місцях розщеплюють ДНК на фрагменти, що мають специфічну нуклеотидну послідовність молекули ДНК. Рестриктази одержують з бактеріальних клітин.

4.2 “КИТИ” ГЕННОЇ ІНЖЕНЕРІЇ

Ферменти рестриктаз гідролізують нуклеотидні послідовності, в результаті чого мають фрагменти ДНК. їх може бути від кількох сотень до кількох тисяч і більше пар, вони розрізняються за молекулярною масою. Фрагменти виділяють в ізольованому вигляді за допомогою електрофорезу в гелі, а потім аналізують.
Другим методичним прийомом є визначення нуклеотидної послідовності фрагментів ДНК, які одержують за допомогою рестриктаз у макромолекулі ДНК.

синтез, перекомбінації відомих структур) генів з конкретними необхідними для

людини властивостями і введення його у відповідну клітину лабораторії по виготовленню необхідного для людини продукту (на сьогодні це частіше всього бактеріальні клітини, наприклад, кишкова паличка).

Кишкова палочка
(Сканируюча електронна
мікроскопія)

4.3 Суть генної інженерії

або генетично модифікованого організму (ГМО). На відміну від традиційної селекції,

в ході якої генотип піддається змінам лише побічно, генна інженерія дозволяє безпосередньо втручатися в гепетичний апарат, застосовуючи техніку
молекулярного клонування.

Прикладами застосування є одержання нових сортів рослин.
Для прикладу можна взяти сорти картоплі, що містять ген ,який походить від значно поширеної грунтової бактерії Bacillus thuringiensis. Ця бактерія виробляє інсектицидний кристалічний білок. Коли комаха-шкідник з’їдає бактерію або клітини рослини, які містять цей білок, він викликає у комах розклади, що унеможливлює травлення. Кожен вид бактерії здатен чинити негативний вплив тільки на один або декілька видів комах.

4.4 Використання

самій людині – у боротьбі зі спадковими хворобами (нині

з’явилась можливість отримувати білок таким шляхом, який визначає синтез трамбопластину – перший етап засідання крові); отримана сироватка проти однієї із форм гепатиту; ведуться дослідження з вірусами грипу, створені продуценти біологічно активних речовин – інсулін (необхідний для лікування діабету), самотропний гормон (природний стимулятор росту), інтерферон (білкова речовина, яка сприяє активній боротьбі клітин організму з вірусами).

4.4 Використання ( на користь людині)

Синтез осн. ферменту тромбіну з протромбіну, що, синтезується в печінці. Цей процес активується тканинним тромбопластином і іонами кальцію.

і зберігаються довше.
Стійкі до хвороб і шкідників зернові культури.
Регенеративна

медицина, органи заміни.
Дизайнерські організми.
Уповільнення або зупинка старіння.
Біологічне виготовлення одягу, пластмас, і будівельних матеріалів.
Нешкідливі для довкілля виробничі процеси, які мінімізують витрату.
Мікробні миючі засоби.

5. Перспективи використання продуктів біотехнології

що забороняє клонування людини й пропонує суворий контроль держав

над всіма дослідженнями в цьому напрямку.