Biotehnologie (din viața bios greacă, arta techne, măiestrie și logo-uri cuvânt de predare.) - este de a obține util pentru produsul uman, care este utilizat în procesul activității biochimice a microorganismelor izolate celule sau componente ale acestora. Fără să știe, oamenii au folosit metode biotehnologice din cele mai vechi timpuri.
În timp ce se ocupau de brutărie, vinificație, fabricarea berii, obținerea de lapte acru, brânzeturi, oțet alimentar, au folosit activitatea microorganismelor. Un rol imens în dezvoltarea bazei științifice a biotehnologiei a fost jucat de activitatea unuia. Id al celor mai mari naturaliști ai secolului al XIX-lea - francezul Louis Pasteur (1822-1895). Începând cu cariera sa științifică cu lucrări pur chimice, cea mai cunoscută fiind studiul acizilor tartrici, care a servit drept impuls dezvoltării stereochimiei, în anii 1950 pastorul a întreprins studiul fermentației.
In 1857, lucrarea sa apare în care Pasteur a demonstrat că fermentarea alcoolică a zahărului este un proces strâns legat de activitatea de ciuperci de drojdie care se hrănesc și rasa datorită lichidului fermentează, partea a zahărului cheltuite pentru construcția celulelor de drojdie și formarea de subproduse - glicerol și acid succinic. Pasteur dezmințită vederile apoi dominante ale Liebig asupra fermentației ca atac mecanice și chimice.
Studiul fermentării grase a dus la descoperirea unui fapt important: sa arătat că microbii de fermentare a uleiului se pot dezvolta numai în absența aerului. Au fost identificate două tipuri de bacterii - aerobe, care necesită aer pentru viață și anaerobe, care se dezvoltă fără ea. Mai târziu, Pasteur a negat teoria generării spontane de microorganisme. Lucrarea sa asupra problemei generării spontane a fost de mare importanță pentru dezvoltarea și aplicarea metodelor antiseptice în chirurgie.
Pasteur a trecut întotdeauna de la teorie la practică. Dupa ce a studiat alcool, ulei, și fermentarea laptelui și a face o generalizare importantă despre fermentare ca o viață în absența aerului, a luat o problemă de mare importanță industrială - studiul bolilor și stărilor de educație oțet de vin. El a dezvoltat regulile optime pentru formarea oțetului și a descoperit cauzele schimbărilor nocive la care este expus vinul. Pentru a proteja vinul de schimbările dăunătoare, Pasteur a sugerat că acesta este reîncălzit. Ulterior, o astfel de încălzire a fost utilizată pentru a crește durata de valabilitate a berii și a laptelui - acest proces a fost numit "pasteurizare".
Rolul Pasteur în dezvoltarea vaccinurilor împotriva multor boli infecțioase, în special antraxul și rabia, este mare. În 1888, Pasteur a fondat și condus Institutul de Cercetare al Microbiologiei (Institutul Pasteur). Pasteur a avut atât de multă influență asupra dezvoltării de microbiologie (termenul „biotehnologia“ nu exista), care este aproape un secol de la anii '60 ai secolului al 19-lea până la 40 de ani ai secolului 20 este adesea numit epoca Pasteur. Pe baza activității lui Pasteur și studenții săi în acest moment au fost stabilite producția de etanol, butanol, acetonă, glicerol, acid citric, multe vaccinuri sunt organizate proces de tratare biologică a apelor uzate.
Începutul următoarei etape de dezvoltare a acestei ramuri a cunoașterii, care este acum numit biotehnologie, a pus lucrarea microbiolog limba engleză Alexander Fleming (1928), observând capacitatea filamentos ciuperci de mucegai verde (Penicillium notatum) cauzează moartea lui stafilococilor. Activitatea lui Dalningaya a dus la izolarea primei antibiotice peniciline, care a deschis epoca antibioticelor (1940-1960). Pentru penicilină urmată la primirea streptomicina, tetraciclina, eritromicina și alte antibiotice, a început să se dezvolte industria microbiologică. În 1953, biologia moleculară sa declarat o știință independentă a ei înșiși.
Acest lucru se datorează descoperirii de către D. Watson și F. Krick a celebrului dublu helix al acidului deoxiribonucleic (ADN) și postularea mecanismului de matrice al sintezei sale. Introducerea erei post-antibiotice (1960-1975) a creat tehnologii pentru producerea de aminoacizi, vitaminele B2 și B12, biogazul, proteinele microbiologice pe parafine, enzimele imobilizate. În anii șaptezeci ai secolului XX a apărut termenul "biotehnologie". Începutul etapei moderne de dezvoltare a biotehnologiei a fost pus în 1972 prin publicarea biochimistului american Paul Berg și a colegilor săi.
Anul acesta este considerat anul nasterii unei noi ramuri de biologie moleculara - inginerie genetica (genetica). Un grup de oameni de știință condus de P. Berg a reușit să obțină recombinant in vitro, adică creată prin metode de inginerie genetică, ADN. Ingineria genetică a extins semnificativ limitele experimentale ale biologiei moleculare, deoarece a permis introducerea ADN străin în diferite tipuri de celule. Acest lucru a permis identificarea tiparelor biologice generale ale organizării și exprimării informațiilor genetice în diverse organisme.
Această abordare a deschis perspectiva creării unor producători fundamental de substanțe biologic active, precum și a animalelor și a plantelor care transporta genele străine active. Utilizarea metodelor de inginerie genetică a permis rezolvarea multor sarcini practic importante. În primul rând, este vorba despre prepararea medicamentelor, în special a insulinei și a interferonului prin sinteză bacteriană. O mare realizare este crearea de medicamente de diagnosticare pentru detectarea SIDA.
Dezvoltarea metodelor de obținere a așa-numitelor plante transgenice deschide noi oportunități pentru producția de plante în crearea de culturi care sunt rezistente la efecte extreme și infecții.
Această metodă de rezolvare a problemei furnizării populației Pământului cu produse alimentare, deși provoacă controverse cu privire la pericolul potențial, continuă să se dezvolte. Biotehnologia este legată de mii de fire cu alte domenii promițătoare ale științei și tehnologiei. Așadar, combinația dintre biotehnologie și nanotehnologie oferă o nouă direcție - nanobiotehnologia, care schimbă radical strategia de a crea noi medicamente. În special, acest lucru face posibilă proiectarea medicamentelor pentru o anumită sarcină.
Folosind realizările biotehnologiei a fost posibilă crearea biosenzorilor pentru indicarea substanțelor biologic active. În prezent, există mai mult de 3000 de companii de biotehnologie în lume, iar numărul lor este în continuă creștere. În țările cele mai dezvoltate din lume, în ceea ce privește atractivitatea investițiilor, biotehnologia este a doua doar în domeniul tehnologiei informației. De exemplu, în SUA, 70% din finanțarea științei este cheltuită pentru cercetarea în domeniul biotehnologiei, care depășește 100 miliarde de dolari pe an. În China, această cifră este mai mare de 1 miliard dolari, în Rusia, doar câteva zeci de milioane de dolari. Cota țării noastre în produsele biotehnologiei mondiale de astăzi este de 0,2-0,5%, deși la sfârșitul anilor 1980 a fost de zece ori mai mare.
Multe producții de biotehnologie au dispărut complet. Un exemplu este producția celui mai important aditiv furajer - lizină. URSS a fost lider în producerea acestui aminoacid și a depășit SUA de zece ori. Astăzi, lizina nu este produsă deloc în Rusia și este importată doar prin import. Producția de proteine furajere a scăzut drastic.
Cele mai multe dintre produsele biotehnologice utilizate în industria alimentară internă sunt achiziționate (în primul rând sourdough pentru producția de lapte acru, drojdie și enzime pentru producția de alcool și de prelucrare a cărnii). Aceeași situație sa dezvoltat și în cazul produselor medicale produse pe baza biotehnologiei. Până la începutul anilor 1990, țara și-a asigurat pe deplin antibiotice. Astăzi, aproape toate fabricile pentru producția lor sunt fie învechite, fie nu funcționează deloc. În prezent, pentru Rusia, este important să nu ajungem din urmă cu producătorii occidentali, ci să identificăm acele secțiuni ale biotehnologiei la care nimeni nu lucrează. În ultimul an
SV Makarov, Т.Е. Nikiforova, N.A. Kozlov
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: