3. Трудности и проблемы биотехнологии.

А) Сохранение энергетического и биологического равновесия в природе. Суть проблемы в том, что создание трансгенных растений и животных может привести к перенаселению, избытку численности, что повлечет конкуренцию между видами и даже вымирание естественных видов.

Б) Производство белков.

Есть сообщение о возникновении антител к генно-инженерным белкам (они вызывают аллергию и даже могут вызвать рак). Суть проблемы в том, что большинство белков, важных для медицины, относятся к секретируемым белкам, т.е. к тем, которые синтезируются в организме в виде предшественников. При выходе из клетки от таких белков отщепляется концевой полипептид. Белки, которые синтезируются искусственно, содержат дополнительный метионин в конце молекулы.

Другая трудность в синтезе белков заключается в том, что некоторые белки (гликопротеины) – гликозолированы (сахара присоединяется к белкам к определенным аминокислотным остаткам – точкам гликозилирования). Еще до конца не выяснена роль гликозилирования белков в естественных условиях. Бактериальные клетки, которые синтезируют белковые препараты, не способны осуществлять гликозилирование.

В) Охрана окружающей среды.

К сожалению, многие биотехнологические производства сами загрязняют окружающую среду – это один аспект проблемы. Другой аспект – проведение работ по созданию чистых, безотходных производств.

Г) Этические проблемы.

Они связаны с клонированием человека или человеческих органов. Мировая общественность запрещает работы по клонированию, но никто не может гарантировать, что за большие деньги недобросовестные ученые могут тайно проводить такие работы.

Дополнительная информация.

• Расшифрована первая хромосома человека. Генетики США, Канады, Швеции, Японии расшифровали состав генетического материала первой хромосомы человека. Она состоит из 33,5 миллионов химических компонентов, с нарушениями в строении этой хромосомы связано около 30 наследственных заболеваний, в т.ч. шизофрения, лейкемия. Генные инженеры узнают теперь, где именно кроется причина этих недугов. Ученые уверены, что после этого достижения создана методология поиска. И теперь расшифровка всего генома человека – лишь вопрос времени. На эти цели ассигновано 3 миллиарда долларов.

• В Японии методом генной инженерии создан фактор роста эпидермы – заменитель человеческой кожи, который с успехом применяется при ожогах и при хирургических операциях.

• Созданы штаммы – продуценты гормона роста человека. О важности такого явления говорит тот факт, что только в США 15 тысяч детей нуждается в лечении соматотропином, который традиционно получали из трупов, но этого хватало лишь трети больным. Стоимость такого лечения составляла 6-10 тысяч долларов.

• В России налажено промышленное производство клеток женьшеня. Теперь это редкое целебное растение можно выращивать искусственно из каллуса.

Лекция 2-3

Генная инженерия. Получение трансгенных растений и животных

План лекции:

1. Генная инженерия как метод.

2. Механизм генной инженерии.

3. Методы получения трансгенных растений.

4. Направления в получении трансгенных растений.

5. Методы генной инженерии в животноводстве. Получение трансгенных животных.

6. Использование генной инженерии в медицине.