Биотехнологиядағы заманауи жетістіктер

Биотехнология ғылым ретінде ХХ ғасырдың соңында, атап айтқанда 70-жылдардың басында өзін көрсетті. Барлығы генетикалық инженериядан басталды, ғалымдар генетикалық материалды жыныстық процесстерді жүзеге асырмай бір денеден екіншісіне ауыстыра алды. Ол үшін рекомбинанттық ДНК немесе рДНК қолданылды. Бұл әдіс белгілі бір ағзаны өзгерту немесе жақсарту үшін қолданылады. РДНК молекуласын жасау үшін қажет: жануардың немесе өсімдіктің жасушасынан ДНҚ молекуласын алу; оқшауланған жасушаны және плазмидты өңдеу, содан кейін оларды араластыру; содан кейін өзгертілген плазмид Бактерияға ауыстырылады, ал ол өз кезегінде оған енгізілген ақпараттың көшірмелерін көбейтеді. Медициналық биотехнология 2 үлкен топқа бөлінеді: Диагностикалық, олар өз кезегінде: химиялық (диагностикалық заттарды және алмасу параметрлерін анықтау); Физикалық (ағзаның физикалық өрісін анықтау); Емдік. Медициналық биотехнологияға биологиялық объектілер немесе медициналық мақсаттағы заттар жасалатын өндірістік процестер жатады. Бұл ферменттер, витаминдер, антибиотиктер, жеке микробтық полисахаридтер, олар әртүрлі дәрілік түрлерді, аминқышқылдарды жасау кезінде дербес заттар немесе көмекші заттар ретінде қолданылуы мүмкін. Биотехнология әдістері қолданылады: гендік түрлендірілген бактерияларды пайдалану жолымен адам инсулинін өндіру үшін; эритропоэтинді жасау үшін (сүйек миында эритроциттердің түзілуін ынталандыратын гормон. Медициналық генетика болашақта генетикалық ауруларды диагностикалау арқылы толық емес балалардың пайда болуын болдырмайды, сондай-ақ қазіргі проблеманы шешу үшін гендерді қайта отырғыза алады. Биотехнология болашақта адамзатқа тек медицинада ғана емес, сонымен қатар қазіргі ғылымның басқа да бағыттарында да зор мүмкіндіктер береді. Қазіргі ғылымдағы Биотехнология Қазіргі ғылымдағы биотехнологиялар үлкен пайда әкеледі. Гендік инженерияны ашу есебінен ауыл шаруашылығына пайда әкелетін өсімдіктер мен жануарлар тұқымдарының жаңа сорттарын шығару мүмкін болды. Биотехнологияны зерттеу тек биологиялық бағыттағы ғылымдармен ғана байланысты емес. Микроэлектроникада далалық әсердің (HpaI) негізінде ион-селективті транзисторлар жасалған. Биотехнология Мұнай қабаттарының мұнай беруін арттыру үшін қажет. Өнеркәсіптік және тұрмыстық ағынды суларды тазарту үшін экологияда биотехнологияны пайдалану неғұрлым дамыған бағыт болып табылады. Биотехнологияның дамуына басқа да көптеген пәндер өз үлестерін қосты, сондықтан биотехнологияларды кешенді ғылымға жатқызуға болады. Биотехнологиядағы білімді белсенді зерттеу мен жетілдірудің тағы бір себебі әлеуметтік-экономикалық қажеттіліктердің жетіспеушілігінде (немесе болашақта тапшылықта) мәселе болды. Әлемде мұндай проблемалар бар: тұщы немесе тазартылған судың жетіспеушілігі (кейбір елдерде); қоршаған ортаның әртүрлі химиялық заттармен ластануы; энергетикалық ресурстың тапшылығы; жаңа экологиялық таза материалдар мен өнімдерді жетілдіру және алу қажеттілігі; медицина деңгейін арттыру. Ғалымдар осы және басқа да мәселелерді биотехнологияның көмегімен шешуге болады деп сенімді.

Соңғы 20 жылда биотехнология басқа ғылымдардың алдында өзінің ерекше артықшылықтарының арқасында өнеркәсіптік деңгейде батыл серпіліс жасады,бұл биопрепараттарды алуда бұрын белгісіз мүмкіндіктерді, биологиялық белсенді заттарды бөлу, сәйкестендіру және тазарту тәсілдерін ашқан жаңа зерттеу әдістерінің дамуымен байланысты. Биотехнологияның ең әсерлі мүмкіндіктері практикаға жаңа әдістерді енгізумен ашылды, олардың ең перспективасы гендік инженерия әдістері болып табылады, олар биотехнологияны пайдаланудың әр түрлі салаларында: тамақ өнеркәсібінде, ауыл шаруашылығында, медицина және фармацевтика өнеркәсібінде, химия, мұнай өндіру, тау-кен өңдеу және т.б., сондай-ақ қоршаған табиғи ортаны экологиялық тазарту және әртүрлі Қалдықтарды кәдеге жарату саласында бірқатар маңызды өнімдерді жасауға мүмкіндік берді. Биотехнология саласындағы Прогресс және РФ сыни технологиялар тізбесіне енгізілген биоинженерия технологиялары негізінен қазіргі заманғы білім мен физика-химиялық биологияның жетістіктерін, молекулалық генетика, жасушалық физиология жетістіктерін пайдалануға негізделген. Жаңа биотехнологияның ең жоғары жетістігі генетикалық трансформация, бөтен донорлық гендерді өсімдіктердің, жануарлар мен микроорганизмдердің реципиент-жасушаларына көшіру, жаңа немесе күшейтілген қасиеттері мен белгілері бар трансгендік организмдерді алу болып табылады. Өз мақсаттары мен мүмкіндіктері бойынша болашақта бұл бағыт стратегиялық болып табылады. Ол ортаның стресстік факторларына жоғары төзімділігі бар өсімдіктерді, жануарлар мен микроорганизмдерді құру, өнімнің жоғары өнімділігі мен сапасы, табиғаттағы және өндірістің барлық салаларындағы экологиялық жағдайды сауықтыру бойынша принципті жаңа міндеттерді шешуге мүмкіндік береді. Биотехнология ғылым мен өндірістің нақты міндеттерін ғана шешеді. Оның жаһандық әдістемелік міндеті ғылыми-техникалық прогрестің жетістіктерінің көмегімен адамның тірі табиғатқа әсер ету ауқымын кеңейтеді және жеделдетеді және антропогендік адаптивті эволюцияның жаңа қуатты факторы ретінде өмір сүру жағдайларына тірі жүйелердің бейімделуіне ықпал етеді. Өзінің әлеуеті бойынша биотехнология экологиялық жағынан жеткілікті таза және іс жүзінде сарқылмайтын әртүрлі өнімнің жоғары экономикалық өндірушісі болып табылады және сондықтан кемелсіз, шектеулі ресурстармен және экологиялық зиянды қазіргі заманғы химиялық технологияларды ығыстырады. Алайда, биотехнология үлкен ілгерілеу үшін іргелі ғылымдардың табыстарына және тірі жүйелермен жұмыс істеудің анағұрлым жетілдірілген әдістеріне мұқтаж. Зерттеу мақсаты: ауыл шаруашылығы жануарлары биотехнологиясының қазіргі жетістіктері мен мәселелерін зерттеу. Зерттеудің міндеттері: биотехнологияны дамытудың мәні мен бағыттылығының теориялық негіздерін қарастыру; ауыл шаруашылығы жануарлары биотехнологиясының қазіргі жетістіктері мен мәселелерін зерттеу. Қорытынды молекулалық биология мен генетиканың дамуы, нуклеин қышқылдары мен ақуыздардың құрылымы мен функцияларын анықтау өндірісте биологиялық организмдердің сапалы жаңа қолданылуына әкелді. Ғалымдар генетикалық инженерия негізінде тұқым қуалаушылықты басқарудың маңызды проблемасын шешуге жақындады.

Биологтар, жаңа техника құрастырушылары сияқты, алдын ала жоспарланған қасиеттері бар тірі организмдер жасай алатын уақыт келді. Жасушалық, хромосомалық және гендік инженерия әдістері әзірленді, ағзаларды тұтас клеткаларға, олардың ядросына, хромосомаларға, хромосомаларға, гендер мен гендердің бөліктеріне әсер ету арқылы өзгертуге мүмкіндік береді. Ауыл шаруашылығы, медицина және микробиология өнеркәсібінің міндеттерін өмірге жаңаша іске асыруға мүмкіндік туды. Ғалымдар әзірге гендерді визуалды тануды және оларды басқа хромосомаларға механикалық бөліп алуды үйренген жоқ. Жеке хромосомаларды еркін манипуляциялау мүмкіндігі жоқ. Бірақ ол үшін әзірленген биохимиялық әдістер мен ағзаларды будандастырудың түрлі тәсілдері табысты қолданылады. Қазір Биотехнология мүмкіндіктері айтарлықтай кеңейді. Биохимия, молекулалық биология, генетика, микробиологиядағы заманауи жаңалықтарға сүйене отырып, ол ауыл шаруашылығы өндірісін, микробиологиялық өнеркәсіпті, медицинаны дамытуға, қоршаған ортаны қорғауға, энергия өндіру үшін биологиялық көздерді қолдануға елеулі үлес қосады. Биотехнологияның негізгі бағыттары-микробиологиялық синтез, өсімдік және жануарлар жасушаларын өсіру және пайдалану, генетикалық инженерия, қолданбалы энзимология (жасушалардың ақуыз заттары туралы ғылым).

Биология және молекулалық генетика әдістерін жетілдірудегі жетістіктер, осы салаларда іргелі білімнің жинақталуы 2010 жылға қарай ауыл шаруашылығы жануарларының негізгі түрлерінің — ірі қара малдың, шошқаның, қойдың геномдарын ажыратуға және мыңдаған ДНК-маркерлер бойынша жануарлардың генотипін жүргізуге мүмкіндік берді. Барлық генетикалық маркерлердің ішінен ҚНжЕ немесе бірнуклеотидті полиморфизм деп аталатын SNP (single Nucleotide Polymorphism) практикалық қолданбалы селекцияда пайдалану үшін неғұрлым ақпараттандырылған және ыңғайлы болып табылатыны анықталды, яғни ДНК ретімен бір нуклеотид (A, T, C немесе G), ол ақуыздағы аминқышқылдарының кезектесу жүйелілігінің өзгеруіне себеп болуы мүмкін. Мұндай өзгерістерге байланысты биохимиялық реакциялар тізбегіндегі ақуыздың әсері күшейтіледі немесе әлсірейді,бұл өз кезегінде өнімділік белгісінің көрінуін сол немесе басқа жаққа өзгертеді. Көп жылдық зерттеулерде ауыл шаруашылығы жануарларында бірнеше жүз мың маркерлер бар, орташа алғанда 50 мың нуклеотидтердің бірі, олар бүкіл геном бойынша біркелкі бөлінген. Illumina және Affymetrix компаниясының жануарлардың геномдық профильдері туралы ақпаратты тез алу үшін 50 мыңнан астам SNP-маркерлерден жануарлардың генотипін типтеуге мүмкіндік беретін ДНК-чиптерді әзірледі. Соңғы жылдары гендер емес, тұтас геномдарды зерттейтін геномиканың жаңа саласы туды.

Молекулалық биология мен гендік инженерияның жетістіктері адамға вирустардың, бактериялардың, ашытқы саңырауқұлақтарының, көп жасушалы жануарлардың генетикалық мәтіндерін оқуға мүмкіндік берді. Мысалы, патогенді бактериялардың геномдық құрылымын білу тиімді құрастырылған вакциналарды жасау кезінде, диагностика және басқа да медициналық мақсаттар үшін өте маңызды.

Басқа да ұқсас мәліметтер

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *