Тема 10. Біотехнології. Генна інженерія. Потенційна небезпека широкого впровадження біотехнології

Актуальність теми

Під терміном біотехнологія розуміють сукупність методів і технологій, в яких використовують живі організми і біологічні процеси для виробництва різних речовин, необхідних для народного господарства, медицини, ветеринарії. Біотехнологія (як синтез промислової та прикладної мікробіології) базується на знаннях і методах біохімії, мікробіології, генетики та хімічної технології, що дозволяє в промислових процесах отримувати вигоду із властивостей мікроорганізмів і культур тканин. Генна інженерія – це науково-практичний напрямок сучасної біомедичної науки, основою методології якого є виділення з клітин індивідуальної ДНК та спрямоване маніпулювання з її молекулами, зокрема отримання молекулярних химер, тобто молекул сформованих з ДНК різних біологічних видів. Рівень безпечності продуктів біотехнології для організму людини завжди повинен бути не нижчим, ніж вплив аналогічного продукту, отриманого за традиційними технологіями.

Навчальні цілі

Ознайомитися з основними методами і засвоїти шляхи застосування біотехнології та генної інженерії.

Базові знання, вміння та навики

Будова клітини. Закони Менделя. Хромосоми, гени, ДНК, РНК. Передача генетичної інформації (транскрипція, трансляція) (медична біологія).

Зміст теми

Поняття про біотехнологію. Використання біотехнології у фармацевтичній промисловості. Мікробіологічний синтез. Потенційна небезпека широкого впровадження біотехнології. Поняття про генну інженерію. Основні принципи генетичної інженерію. Поняття про генетично-модифіковані організми. Генетично-модифіковані продукти.

Рекомендована література

Основна:

1. Запольський А.К. Основи екології. / А.К. Запольський, А.І. Салюк. За ред. акад. НАН України К.М.Ситника. – К: Вища школа, 2005.– С. 65-68, 255-257, 264-266. (Підручник знаходиться у читальному залі студентської бібліотеки).

2. Залеський І.І., Клименко М.О. Екологія людини. / І.І. Залеський, М.О. Клименк.– К.: Видавничий центр “Академія”, 2005.– 287 с. (Підручник знаходиться у читальному залі студентської бібліотеки).

Додаткова:

1. Ладанівський Р.І. Медико-гігієнічні проблеми генної інженерії та генетично модифікованої продукції. / Р.І. Ладанівський, В.Р. Кокот, О.С. Мартинова. Посібник. – Львів: “СПОЛОМ”, 2004.– 96 с.

2. Экологическая биотехнология. Пер. с англ. /Под ред. К.Ф.Форстера, Д.А.Вейза. – Л.: Химия, 1990. – 333 с.

Матеріали для самоконтролю та самостійної роботи студентів

Контрольні питання

1. Біотехнологія, визначення поняття.

2. Методи біотехнології.

3. Використання біотехнології у фармацевтичній промисловості та охороні здоров’я.

4. Генна інженерія, визначення поняття. Основні принципи і механізми генної інженерії.

5. Генетично модифіковані продукти харчування і здоров’я людини.

6. Небезпека поширення генетично модифікованих рослин. Екологічно-безпечні продукти харчування.

Контрольні тести

1. Сучасна біотехнологія ґрунтується на використанні таких методів:

а) пряма ін’єкція нуклеїнових кислот у клітини або їх органели іn vitro; б) злиття клітин із різним таксономічним статусом іn vitro; в) внутрішньоклітинні біохімічні перетворення речовин у субклітинних органелах іn vivo; г) зв’язування білками певних хімічних лігандів іn vivo.

2. Неконтрольоване поширення генномодифікованих рослин може призвести до: а) забруднення навколишнього середовища та зміни природних екосистем; б) забруднення повітря виробничої зони шкідливими речовинами; в) виникнення захворювань інфекційної природи; г) виникнення вроджених патологій.

3. Основними перевагами трансгенних культур є: а) стійкість до комах-шкідників; б) стійкість до хвороб і збільшення врожайності; в) стійкість до пестицидів; г) поява модифікованих білків-токсикантів; д) поява незапланованих ефектів (алергенних, тератогенних, канцерогенних).

4. Живий організм – це:а) будь-який живий організм, що не володіє новою комбінацією генетичного матеріалу; б) будь-яке біологічне утворення, що не здатне до передачі генетичного матеріалу; в) будь-яке біологічне утворення, що здатне до передачі або реплікації генетичного матеріалу, включаючи стерильні організми, віруси та віроїди; г) будь-який живий організм, що володіє новою комбінацією генетичного матеріалу, створеною сучасною біотехнологією; д) будь-яке біологічне утворення, що не здатне до реплікації генетичного матеріалу.

5. Живий змінений організм – це:а) будь-який живий організм, що не володіє новою комбінацією генетичного матеріалу; б) будь-яке біологічне утворення, що не здатне до передачі генетичного матеріалу; в) будь-яке біологічне утворення, що здатне до передачі або реплікації генетичного матеріалу; г) будь-який живий організм, що володіє новою комбінацією генетичного матеріалу, створеною сучасною біотехнологією; д) будь-яке біологічне утворення, що не здатне до реплікації генетичного матеріалу.

6. Генна інженерія відрізняється від традиційної селекції тим, що:

а) всі гени, як бажані, так і небажані, переносяться з пилком від чоловічої рослини до жіночої; б) всі гени, як бажані, так і небажані, переносяться з пилком від жіночої рослини до чоловічої; в) грунтується на перенесенні певних генів від одного живого організму – рослини, тварини чи мікроба – до іншого; г) всі РНК одного організму вносяться у клітини іншого організму; д) грунтується на перенесенні всіх генів від одного живого організму до іншого.