140
8 Трансформация
I
Клетки бактерий, относящихся одному виду, но
различающихся некоторыми генами.
9 Семейство генов
K
Вирусы, паразитирующие на бактериях и подвергающие их
лизису.
10 Патогенная
бактерия
L
Процесс соединения , в определённых
условиях,
любой части наследственной молекулы одного
организма в состав наследственной молекулы
другого организма
§ 33. БИОТЕХНОЛОГИЯ, ОСНОВАННАЯ
НА ГЕННОЙ И КЛЕТОЧНОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Технология, созданная при участии биологических
макромолекул и
организмов с использованием знаний и закономерностей жизненных про-
цессов, протекающих в живых существах, называется биотехнологией.
Возникновение биотехнологии своими корнями уходит в давние вре-
мена, когда люди на основе биологических процессов бессознательно
использовали технологию приготовления простокваши из молока, браги
из фруктовых соков.
Кроме того, в основе разведения племенных животных или создания
качественных сортов растений также лежит успешное регулирование че-
ловеком жизненных процессов. Такие биологические технологии являют-
ся несколько упрощенными проявлениями биотехнологии и называются
традиционными биотехнологиями.
Позднее в результате развития биологических наук, в частности, био-
химии, микробиологии и генетики, были
заложены основы довольно
сложной, весьма тонкой и эффективной современной биотехнологии. От-
крытие способов манипуляции (клонирование, трансформация) генети-
ческим материалом организмов обеспечило ускоренные темпы развития
биотехнологии. Современная биотехнология развивается по пути полу-
чения необходимых для человека веществ из биомассы микроорганизмов
путем их размножения в промышленных масштабах, а также в направле-
ниях ферментной, генетической и клеточной инженерии.
В основе биотехнологий, разработанных в течение XX в., лежат ми-
кроорганизмы. Созданы возможности для
производства различной про-
141
дукции – лекарств, продовольственных продуктов и других биологически
активных веществ с использованием быстро размножающихся и хорошо
изученных в генетическом отношении микроорганизмов. Например, пу-
тем введения в геном бактерии гена инсулина, выделенного из поджелу-
дочной железы человека, можно получать биологически активный гормон
инсулин в чистом виде или путем введения гена гормона роста выра-
батывать большие количества гормона соматотропина, культивируя его
бактерии в искусственных условиях. Ныне многие биотехнологические
компании мира производят этим методом различные лекарства.
На сегодняшний день, методами современной биотехнологии, при по-
мощи генной инженерии для фармацевтики
производятся интерфероны,
инсулин, соматотропин, вакцины против гепатита, ферменты, сырьё для
диагностики в клинических исследованиях (для тестовых систем в выяв-
лении наркомании, гепатита и других инфекционных заболеваний, реак-
тивы для биохимических исследований, изготовления мягкого биологиче-
ского пластмасса, антибиотиков).
Как выявили учёные, в хлебе белков не много, в хлебе не достаёт также
незаменимых аминокислот – лизина, триптофана, метионина. Этот вопрос
легко можно решить биотехнологическим путём. Как утверждают учёные,
при добавлении в 1 т. муки 150 граммов лизина наблюдается улучшение
состава белка в хлебе.
В общем, развитие биотехнологии и микробиологии, это не только
производство многотонной драгоценной продукции питания, но и возмож-
ность производить физиологически активных веществ.
Самые большие
успехи этого периода были достигнуты, с одной стороны, благодаря выяс-
нению полной последовательности генома человека и, с другой, – откры-
тию 25 тысяч генов, регулирующих все жизненные процессы, протекаю-
щие в растениях, начиная с прорастания семян и кончая плодоношением.
Одним из последних достижений генетической инженерии является
технология лечения различных наследственных заболеваний человека по-
средством введения в его клетки функциональных генов. Это называется
генной терапией. Широкое изучение генома человека еще больше увели-
чило возможности лечения наследственных болезней с помощью генной
терапии.
Большие успехи в биотехнологии достигнуты в направлении клеточной
инженерии. Выделяя одну здоровую клетку из органа больного и культи-
142
вируя ее в искусственной питательной среде, можно получить набор кле-
ток, относящихся к определенной ткани, и даже восстановить этот набор
клеток до целого органа. Затем этот новый орган пересаживают больному.
Это называется технологией создания «новых» органов. Открытие в 1998
г. американским ученым Дж. Томсоном «стволовых» клеток (англ. stem
cells) намного облегчило эту трудность и открыло широкие возможности
для развития технологии создания «новых» органов. «Стволовые» клетки –
это недифференцированные клетки, похожие на эмбриональные клетки и
обладающие способностью расти в искусственной среде до образования
любой ткани. К настоящему времени полностью разработаны техноло-
гии получения тканей, присущих различным органам животных. Теперь
на очереди стоит задача создания с использованием
полученных тканей
«новых» органов тела, схожих по функциям и форме с нормальными орга-
нами. Эта работа осуществляется бурными темпами в лабораториях мира.
Do'stlaringiz bilan baham: 
