3.9 Биотехнология, её направления. Клеточная и генная инженерия, клонирование

Видеоурок: Биотехнологии 

Лекция: Биотехнология, её направления. Клеточная и генная инженерия, клонирование

Биотехнология, её направления

К этой дисциплине относится генная инженерия, все виды гибридизации и искусственного отбора. Ведутся исследования с привлечением специалистов биохимиков, эмбриологов, генетиков, владеющих современными знаниями клеточной и молекулярной биологии, а также робототехники, информационных технологий и современной химии.

Развитие науки и технологий позволяет использовать для изучения путей и методов достижения поставленных задач новые знания и аппаратуру.

Основными видами биотехнологии являются:

• Биоинженерия. Объединяет в себе достижения биомедицины, клинической медицинской практики и инженерные подходы. Основными ее достижениями на сегодня являются: создание  кардиостимуляторов, искусственных суставов, биоинженерных протезов, а также методик и аппаратуры для процедур почечного диализа, артроскопии, магниторезонансной томографии и многих других.

• Биомедицина. Занимается изучением человеческого организма в его нормальных пределах, а также патологических состояниях, разрабатывает методики диагностики, лечения или коррекции.

• Наномедицина. Изучает возможности мониторинга, контроля и коррекции органов и их систем на молекулярном уровне. Уже разработаны методики доставки лекарственных препаратов непосредственно к больным клеткам, чипы, бактерицидные средства нового поколения.

• Биофармакология. Изучение биологических объектов, тканей, биохимии с точки зрения возможности использования для создания и организации производства биофармацевтических препаратов – лекарств биологического происхождения.

• Биоинформатика. Создание программного обеспечения и методик компьютерного анализа сложных биологических систем – генома, структуры белков, нейронных сетей и других.

• Бионика. Это отрасль прикладного знания, занимающаяся изучением организации, свойств, структур живых объектов и их повторением в технических устройствах. Так, ее заслугой стало создание бионических протезов, повторяющих функции руки, реактивного двигателя, где для предотвращения вибрации использовался принцип, заимствованный у стрекоз, очки с двойными стеклами для чтения и разглядывания удаленных предметов и другие аппараты и инженерные приемы.

• Биоремедиация. Это наука создающая методы и технологии очистки вод, грунта, воздуха с помощью биологических объектов. Так, с помощью водорослей и микроорганизмов очищают сточные воды, грибы и растения высаживают на закрытых мусорных полигонах, для удаления пятен разлившейся нефти используют бактерии.
  
  

Клеточная и генная инженерия, клонирование

Генная инженерия, например, уже достигла успехов в выведении и интродукции в искусственные биоценозы трансгенных растений и животных – свиней с человеческим геном, способных быть донорами, картофеля, индифферентного к колорадскому жуку. Тайваньские ученые вывели в лабораторных целях зеленых светящихся свиней.

Интенсивно изучаются возможности клонирования. Однако, ведутся споры на тему этичности этих исследований. Во-первых, клонирование более дорогой и нецелесообразный способ для хозяйственной деятельности. Во-вторых – дискуссии о возможности клонирования человека довольно остры. В некоторых странах запрещено применение этих технологий к человеку, например, во Франции, Японии, Германии. Действительно, сложно ответить на некоторые этические вопросы – как быть в случаях неудач или при появлении неполноценных людей? Каков будет законодательный статус такого человека? Как быть с вопросами родительства, наследования, прав исходного донора клеточного материала и генетической копии? Кроме того, ученые опасаются распространения идей медицинского фашизма и евгеники – принудительного искусственного отбора человека, дискриминации по медицинским и генетическим признакам и прочих возможных проблем.