Біотехнологія - комплекс наук і методів, спрямованих на використання процесів, клітин, продуктів життєдіяльності організмів у промисловому виробництві
завдання:
подолання бідності й голоду,
поліпшення стану охорони здоров'я і якості довкілля,
захист екосистем і морських ресурсів,
сталий розвиток промисловості й сільського господарства...
БІОТЕХНОЛОГІЯ
Теоретична основа
Основні напрями
Галузі застосування
Молекулярна генетика
Молекулярна біологія
Біохімія
Мікробіологія
Ембріологія
Екологія
Генна інженерія
Клітинна інженерія
Біоінженерія
Екоінженерія
Мікробіосинтез
Промисловість
Сільське господарство
Медицина
Ветеринарія
Комунальне господарство
Природокористування
Основні напрями досліджень. Засоби генної інженерії та трансгенні організми можна використати для підвищення продуктивності сільського господарства, розроблення вакцин і ліків проти СНІДу, малярії, туберкульозу та інших захворювань. Клітинна інженерія та її методи конструювання клітин застосовують для розв'язування багатьох теоретичних проблем біології, у трансплантології, для охорони сексуального та репродуктивного здоров'я. Сфера діяльності біоінженерії простягається від створення штучних органів для компенсації знижених або втрачених фізіологічних функцій (біомедична інженерія) до молекулярного конструювання речовин із заданими властивостями (білкова інженерія, інженерна ензимологія). Для подолання бідності й забезпечення кожної людини достатнім харчуванням, чистою питною водою та засобами санітарії, утилізації токсичних відходів і забруднювальних речовин, створення будівельних матеріалів нового покоління (наприклад, біоцементу) реалізовують технологію мікробіологічного синтезу. Загострення екологічних проблем спричинило розвиток екологічної інженерії, спрямованої на отримання людиною чистої води, пом'якшення наслідків зміни клімату, збереження морських ресурсів, захист екосистем суходолу. Екологічні напрями біотехнології розв'язують проблеми екологічно чистих джерел енергії, громадського транспорту, створення зелених громадських територій.
гістотехнологія - тканинна технологія (вирощування штучного м'яса, шкіри, органів для трансплантації);
ембріотехнологія - зародкова технологія (пересаджування ембріональних стовбурових клітин пуповинної крові для лікування променевої хвороби, репродуктивна технологія екстракорпорального запліднення);
біоінженерна технологія із застосуванням технічного підходу (тестування ДНК з використанням біочипів, біопротезування, створення біосенсорів);
біотехнологія культивування організмів певних видів (клональне мікророзмноження рослин, вермикультура, технологія вирощування печериці двоспорової);
біотехнологія захисту екосистем (технологія фіторемедіації ґрунтів, біодеградації токсичних речовин).
Внесок вітчизняних вчених:
А. А. Кучко, К. М. Ситника, Д. М. Гродзинського, В. С. Підгорського, В. В. Моргуна, В. П. Широбокова, Я. Б. Блюма, А. В. Єльської та ін.
наукові і вищі навчальні заклади:
Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України,
Інститут фізіології рослин та генетики НАН України,
Інститут молекулярної біології та генетики НАН України,
Нікітський ботанічний сад та інші.
Україна має певні наукові здобутки, що стосуються генної, клітинної інженерії, інженерної ензимології, створення нових видів ліків, вакцин, біопрепаратів для захисту рослин і тварин тощо. Досягнення вітчизняних учених безпосередньо пов'язані з дослідженням стовбурових клітин, створенням біодетекторів різноманітних забруднень, виробництвом біодобрив, рослинних біостимуляторів, пробіотиків, кормових ферментних домішок, отриманням комплексів ферментів для переробки сільськогосподарської сировини й побутових відходів.
Пріоритетні завдання новітніх біотехнологій:
«Мікробна біотехнологія» (довготривале зберігання промислових штамів мікроорганізмів);
«Біотехнологія рослин та біобезпека» (біотехнологія кріоконсервації культур клітин, картування геномів важливих культурних рослин);
«Нові технології та засоби діагностики і лікування найбільш поширених захворювань» (розроблення технології лікування онкологічних захворювань);
«Генна та аналітична біотехнологія» (технологія генної терапії атеросклерозу, отримання цитокінів людини, створення біосенсорних систем контролю промислових процесів).
Результатом дослідницької роботи лікарів і біологів Донецького інституту невідкладної і відновної хірургії ім. В. К. Гусака НАМН України стала технологія вирощування кісток із стовбурових клітин. Методика ґрунтується на клітинній інженерії.
Отже, застосування результатів досліджень біотехнології є завданням пріоритетного значення, що може стати одним із суттєвих важелів підвищення ефективності економіки.
ДІЯЛЬНІСТЬ
Біологія + Вибір професії. Професії майбутньої біотехнології
У майбутньому розвиток біотехнології приведе до появи багатьох нових професій у галузях харчової, промислової, медичної, ветеринарної, екологічної біотехнології, серед яких архітектор біосистем, архітектор медобладнання, урбаніст-еколог, системний біотехнолог, біофармаколог, біоетик, ГМО-агроном, сіті-фермер, ІТ-медик. У чому суть цих професій?
РЕЗУЛЬТАТ
Оцінка
Завдання для самоконтролю
1-6
1. Що таке біотехнологія? 2. Назвіть розділи сучасної біотехнології. 3. Які біологічні науки є теоретичною основою біотехнології? 4. Наведіть приклад найвідоміших напрямів у біотехнології. 5. Назвіть імена видатних вітчизняних учених у біотехнології. 6. Наведіть приклад досягнень біотехнології в Україні.
7-9
7. Які основні завдання, розділи та напрями сучасної біотехнології? 8. Які теоретичні основи сучасної біотехнології? 9. Який внесок вітчизняних учених у розвиток біотехнології?
10-12
10. Сформулюйте власну позицію щодо трансгенних організмів і перспективи використання генетично модифікованих харчових продуктів.
