Реферати » Реферати з біології » Біотехнологія

Біотехнологія

БІОТЕХНОЛОГІЯ.

Хімічна біоніка.

Біоніка - це використання секретів живої природи з метою створення більш досконалих технічних пристроїв. У широкому сенсі біотехнологія

- це використання живих організмів і біологічних процесів у виробництві, тобто виробництво необхідних для людини речовин з використанням досягнень мікробіології, біохімії і технології.

У біотехнології використовуються бактерії, мікроорганізми і клітини різних тканин. На мікробіологічних заводах мікроорганізми вирощуються у величезних кількостях в апаратах «ферментерах» - циліндр, судина з нержавіючої сталі. У ферментер подається стерильна живильне середовище, до якої вноситься культура мікроорганізму

(наприклад, дріжджів). Вміст інтенсивно перемішується, в нього подається кисень, підтримується оптимальна температура для росту клітин. Спеціальні датчики дозволяють автоматам стежити за рН середовища, вмістом хімічних речовин, температурою і т.д. Після закінчення процесу ферментації клітини відокремлюють від рідини за допомогою апаратів і використовують їх для виділення необхідних речовин.

В даний час період розвитку біотехнології можна охарактеризувати такими рисами:

1) Все частіше використовуються не самі клітини мікроорганізмів, а виділені з них ферменти.

Наприклад, дисахарид лактоза - молочний цукор - для більшості людей корисний, але деякі дорослі люди взагалі не можуть пити молоко через те, що міститься в ньому лактоза не розщеплюється через відсутність ферменту (-галактозидази. В Африці цією недугою страждають цілі племена.

безлактозную молоко можна отримати за допомогою ферменту лактази.

Виробництво такого молока налагоджене, наприклад, з Італії.
2) Друга область - розширення діяльності біотехнології.

Зараз біотехнологічними методами виготовляють не тільки харчові продукти, але і вітаміни, антибіотики, гормони, ряд інших ліків, а також незамінні амінокислоти. Людина, наприклад, не може існувати без триптофану, фенілаланіну, лізину, треоніну, валіну, метіоніну, лейцину і ізолейцину. Дітям потрібен і аргінін.

В останні роки з'явився новий джерело їжі - білок одноклітинних, який отримують з мікроорганізмів. Його можна використовувати на корм худобі замість продуктів.

Біотехнологія проникла у виробництво металів. У нашій країні розроблена технологія бактеріально-технічного способу витягання золото і срібла з бідних цими металами порід. Біометаллургія економічно вигідна і виключає забруднення навколишнього середовища.

Особливий напрямок біотехнології - медицина. Наприклад, гормон росту секретується передньою долею гіпофіза. При нестачі гормону - карликовість. Раніше цей гормон отримували з гіпофіза трупів, а зараз отримують з кишкової палички і з біологічної активності цей гормон не поступається гормону гіпофіза. З недосконалих грибів отриманий препарат циклоспорин, який використовується при трансплантації органів для придушення імунних реакцій (відторгнення тканин).
3) Третя область - генна інженерія.

Потрібні штами мікроорганізмів виходять не тільки відбором випадково виникаючих мутацій, але і вставкою плазмід з відповідними генами.

Біотехнологія дозволила отримувати бактерії з властивостями раніше не бувалими. Одне з досягнень генної інженерії - це перенесення генів, що кодують синтез інсуліну у людини, в клітини бактерій. Раніше цей гормон отримували з підшлункової залози тварин, частіше свиней. В даний час отримано інсулін за допомогою кишкової палички-це 1-й генно-інженерний білок.

Також вдалося перенести в клітини бактерій ген інтерферону, який утворюється у відповідь на вірусну інфекцію. Можливо, що замість бактерій можна використовувати дріжджі.

З 30-х років дослідники стали займатися виділенням з бактерій і грибів природних речовин з антибіотичними властивостями, тобто здатних або пригнічувати ріст, або зовсім вбивати інших мікробів. Найбагатший джерело антибіотиків - організми, що живуть у грунті. З грибів актиноміцетів можна отримати 1500 антибіотиків. Понад 50 широко застосовується в практиці. До їх числа відносяться стрептоміцин, хлорамфенікол і антибіотики тетрациклінового ряду. У медицині використовують метод гібридизації клітин - зливання різних кліток в одну.

Наприклад, ракові клітини і лімфоцити. Гібрид здатний продукувати антитіла і швидко розмножуватися. Використовують як сироватку в аналізах і лікуванні.

Генна інженерія. сукупність методів, що дозволяють в пробірці переносити генетичну інформацію з одного організму в інший. Перенесення генів дає можливість долати міжвидові бар'єри і передавати окремі спадкові ознаки одних організмів іншим. МЕТА отримання клітин, в промислових масштабах напрацьовувати деякі білки.

1.Плазміди.

Найбільш поширеним методом генної інженерії є метод отримання рекомбінантних (що містять чужорідний ген) плазмід, які являють собою кільцеві, дволанцюжкові молекули ДНК, що складаються з декількох пар нуклеотидів. Кожна бактерія крім основної, не покидає клітку молекули ДНК (5 * 106 пар нуклеотидів), може містити кілька різних плазмід, якими вона обмінюється з іншими бактеріями. Плазміди є автономними генетичними елементами, реплікується в бактеріальної клітці не в той же час, що основна молекула ДНК. Плазміди несуть важливі для бактерії гени, як гени лікарської стійкості. Різні плазміди містять різні гени стійкості до антибактеріальних препаратів.

Велика частина таких препаратів (антибіотиків) використовується в якості ліків при лікуванні захворювань людини і домашніх тварин.

Бактерія, що має різні плазміди, набуває стійкість до антибіотиків, солей важких металів. При дії певного антибіотика на бактерійні клітини плазміди, що додають стійкість до нього, швидко поширюються серед бактерій, зберігаючи їм життя.

Потужним елементом генної інженерії є відкриті в 1974 ферменти

- рестрикційні ендонуклеази, або рестріктази (обмеження).

Бактеріальні клітини виробляють рестріктази для руйнування чужорідної

(фаговой) ДНК, що необхідно для обмеження вірусної інфекції.

Рестріктази дізнаються певні послідовності нуклеотидів (сайти - ділянки пізнавання) і вносять симетричні, розташовані навскіс один від одного розриви в ланцюгах ДНК на рівних відстанях від центру сайту. У результаті на кінцях кожного фрагмента рестріктірованной ДНК утворюються короткі одноланцюгові «хвости» , які називають липкими кінцями.

2. Методи генної інженерії.

Для отримання рекомбінантної плазміди ДНК однієї з плазмід розщеплюється обраної рестриктазою. Ген, який потрібно ввести в бактеріальну клітину, розщеплюють з ДНК хромосом людини за допомогою рестріктази, тому його «липкі» кінці є комплементарними нуклеотиднихпослідовностей на кінцях плазмід. Ферментом лігази

«склеюють» обоє шматка ДНК в результаті виходить рукомбінантная кольцевоя плазмида, яку вводять в бактерію E. coli. Усі нащадки цієї бактерії (клони) містять в плазмидах чужорідний ген. Весь цей процес називають клонуванням.


 
Подібні реферати:
Генна інженерія
Генна інженерія - це метод біотехнології, який займається дослідженнями з перебудови генотипів. Генотип є не просто механічна сума генів, а складна, що склалася в процесі еволюції організмів
Генетична інженерія
Що таке генетична інженерія? Генетична інженерія - це розділ молекулярної генетики, пов'язані з цілеспрямованим створенням нових комбінацій генетичного матеріалу. Основа прикладної генетичної інже
Біотехнології
Біотехнологія - це використання живих організмів (або їх складових частин) у практичних цілях. Коли говорять про сучасної біотехнології, то подібне визначення доповнюють словами: на базі досягнень молекулярної біології.
Генна інженерія
Генна інженерія виникає в70-ті рр.. як нова галузь молекулярної біології, головне завдання якої - активна і цілеспрямована перебудова генрв живих істот, їх конструювання, тобто управління спадковістю.
Селекція
Слово "селекція" походить від лат. "Selectio", 4ro в перекладі означає "вибір, відбір". Селекція це наука, яка розробляє нові шляхи і методи отримання сортів рослин та їх гібридів, порід тварин
Рекомбінантні вакцини (Генна інженерія)
Існуючі традиційні вакцини, незважаючи на очевидний позитивний ефект їх широкого застосування, мають низку недоліків. До них відносяться: наявність небажаних біологічно активних і баластних компо
Генна інженерія
Генна інженерія - напрям досліджень в молекулярній біології та генетиці, кінцевою метою яких є отримання за допомогою лабораторних прийомів організмів з новими, в тому числі і не зустрічаються в п
Реєстрація сигнальних молекул
| | СТР. | | СПИСОК СКОРОЧЕНЬ | | | ВСТУП | | | 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ | | | 1.1. ВИКОРИСТАННЯ TI-ПЛАЗМІД Агробактерії У генетичної інженерії | | | 1.1.1. Коротку характеристику AGROBACTERIUM
Бактерії
ПЛАН: ведення. БУДОВА І життєдіяльності бактерій Будова Сенсорні функції та поведінку Розмноження і генетика МЕТАБОЛІЗМ Харчування Головні джерела енергії Дихання БАКТЕРІЇ І ПРОМИСЛОВІСТЬ боротьби з бактеріями У ПРОМИСЛОВОСТІ Література Введення БАКТЕРІЇ, обширна група одноклітинних мікроорганізмів, які характеризуються відсутністю оточеного оболонкою клітинного ядра.
Бактерії
Бактерії, що раніше вважалися мікроскопічними рослинами, зараз виділені в самостійне царство Monera - одне з п'яти в нинішній системі класифікації поряд з рослинами, тваринами, грибами і протистами.
Стійкість мікробів до антибіотиків
З плином часу популяція (але не окрема особина) може придбати стійкість до впливу хімічних речовин, таких як антибіотики і пестициди.
Біотехнології
БІОТЕХНОЛОГІЯ, використання живих організмів і біологічних процесів у промисловому виробництві. Розвивається мікробіологічний синтез ферментів, вітамінів, амінокислот, антибіотиків і т. п. Перспективно пр
Що спільного у імунітет рослин і тварин
Відмінності в розумінні стійкості до інфекційних хвороб у рослин і тварин. Імуномодулятори патогенних мікроорганізмів. Імунні молекули. Передача сигналу і імунну відповідь.
Створення трансгенних продуктів
Результати широких епідеміологічних досліджень та організованого в останні роки Міністерством охорони здоров'я Росії моніторингу стану харчування показують, що структура харчування населення Росії характеризується продолжа
Біотехнологія
Немає такого експериментального підходу або дослідницького напрямку в біотехнології, які б не отримали застосування в медицині. Ось чому настільки різноманітні зв'язки між біотехнологією і найгуманнішої
Біохімія нуклеїнових кислот
Інформаційний зміст ДНК. Регуляторні райони і інтрони. Що сучасна хімія і біохімія вміють робити з нуклеїновими кислотами.
ДНК і РНК
Принцип комплементарності підстав. Інформаційна РНК. Рибосомная РНК. Транспортна РНК.
Теорія еволюційного розвитку. Матеріальні основи спадковості
Основні положення вчення Дарвіна. Еволюційні уявлення до Чарльза Дарвіна. Виникнення вчення Дарвіна. Основні положення вчення Дарвіна. Вплив дарвінізму на розвиток біології. Фізичні та хімічні основи явищ спадковості
Білки
Білки - це високомолекулярні сполуки, молекули яких представлені двадцятьма альфа - амінокислотами, з'єднаними пептидними зв'язками - СО - NН-. Мономерами білків є амінокислоти. Хімічне стр
Виникнення злоякісних пухлин
Ми розглянемо три приклади онкогенезу: 1) утворення пухлин у рослин, 2) розвиток пухлин у тварин під впливом ДНК-вірусів і 3) розвиток пухлин у тварин під впливом РНК-вірусів (ретровірус

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар