Зміст статті
- 1 Що таке біотехнологія? У яких сферах діяльності людини використовуються біотехнологічні процеси?
- 2 Які основні напрямки біотехнології?
- 3 Що являє собою клітинна інженерія? Які методи клітинної інженерії вам відомі? Які результати отримані при їх застосуванні?
- 4 Що таке генетична інженерія? Назвіть основні інструменти генетичної інженерії.
- 5 Які організми називаються трансгенними? Які методи отримання трансгенних тварин ви можете назвати?
Що таке біотехнологія? У яких сферах діяльності людини використовуються біотехнологічні процеси?
Біотехнологія – це область науки і практичної діяльності, яка пов’язана з виробництвом різних продуктів за допомогою живих організмів, культивованих клітин і біологічних процесів. Біотехнологічні процеси використовуються в:
- хлібопеченні;
- виноробстві;
- отриманні кисломолочних продуктів;
- обробці шкіри та ін.
Які основні напрямки біотехнології?
Основні напрямки біотехнології:
- виробництво за допомогою мікроорганізмів і культивованих еукаріотів біологічно активних сполук і лікарських препаратів (ферментів, вітамінів, гормонів, антибіотиків, імуноглобулінів та ін.);
- виробництво харчових продуктів та кормів для тварин;
- створення нових корисних штамів мікроорганізмів, сортів рослин та порід тварин;
- розробка та використання біологічних методів захисту рослин від шкідників і хвороб;
- створення і використання біотехнологічних методів захисту навколишнього середовища і т. д.
Що являє собою клітинна інженерія? Які методи клітинної інженерії вам відомі? Які результати отримані при їх застосуванні?
Клітинна інженерія – це культивування в спеціальних умовах клітин рослин, тварин і мікроорганізмів, включаючи різні маніпуляції з ними (злиття клітин, видалення або пересадка органоїдів і т. д.). До методів клітинної інженерії відносяться: розмноження рослин на основі культури тканин, соматична гібридизація.
Соматична гібридизація – це злиття різних типів соматичних клітин одного організму або клітин організмів, які належать до різних видів. За допомогою цього методу, наприклад, були створені гібриди, які неможливо отримати шляхом схрещування особин, гібриди:
- тютюну і картоплі;
- моркви й петрушки;
- томату і картоплі і т. д.
Що таке генетична інженерія? Назвіть основні інструменти генетичної інженерії.
Генетична (генна) інженерія – розділ молекулярної біології, пов’язаний з виділенням генів з клітин живих організмів, здійсненням з ними різних маніпуляцій (у тому числі – створенням гібридних молекул ДНК) і впровадженням їх в інші організми.
Головними інструментами генетичної інженерії є ферменти та вектори.
За допомогою набору спеціальних ферментів можна розрізати в певних ділянках молекули ДНК і РНК, виділяти з них потрібні фрагменти, копіювати і зшивати ці фрагменти один з одним.
Які організми називаються трансгенними? Які методи отримання трансгенних тварин ви можете назвати?
Живі організми, геном яких був змінений шляхом генно-інженерних операцій і містить хоча б один активно функціонуючий ген іншого організму, називають трансгенними (генетично модифікованими). Одним з основних методів отримання трансгенних тварин є мікроін’єкція ДНК в запліднені яйцеклітини.
Все починається з введення фрагмента ДНК, що містить: кілька копій потрібного гена, в ядро сперматозоїда, який запліднив яйцеклітину. Після того як відбудеться злиття ядер, модифіковані зиготи переносять в матку самки-реципієнта. Через деякий час вона народжує на світ трансгенних дитинчат.
В останні роки для створення трансгенних тварин використовують також ембріональні стовбурові клітини, одержувані із зародків на ранніх етапах розвитку. Ці клітини можуть диференціюватися в будь-які інші типи клітин багатоклітинного організму.
У 1962 році британський вчений Дж. Гердон провів наступний експеримент. За допомогою ультрафіолетового випромінювання в заплідненій яйцеклітині жаби було зруйновано ядро. Потім в без’ядерну зиготу пересадили ядро, взяте з клітини кишківника дорослої жаби.
Така незвичайна зигота почала дробитися і з часом розвинулася в нормальну жабу.
Дж. Гердон і його послідовники продовжили дослідження в цій області.
У 2012 р Дж. Гердон став лауреатом Нобелівської премії. Які висновки можна зробити з описаного експерименту? Як ви думаєте, яке значення і продовження мали експерименти Дж. Гердона?
З вищенаведеного опису ясно, що Дж. Гердон в результаті свого експерименту вперше отримав клон тварини (жаби), вирощеної з диференційованих клітин дорослої тварини.