1. Биотехнология как межотраслевая область научно-технического прогресса и раздел практических знаний

1917 г – был введён термин «биотехнология» Карлом Эрики. Биотехнология – направление в процессе получения ценных продуктов, при использовании микроорганизмов, изолированных клеток. В те годы этот термин широкого распространения не получил. 1961 г – вернулись к термину «биотехнология» Биотехнология растений является самостоятельной дисциплиной, хотя может рассматриваться как часть общей биотехнологии. В историческом аспекте человечество всегда использовало растения для получения жизненно важных продуктов. В этом смысле к биотехнологии можно отнести и традиционное растениеводство, и другие агротехнологии. При этом существуют принципиальные различия между биотехнологией и агротехнологией. Как известно, агротехнология имеет дело с целыми растениями и их популяциями, тогда как биотехнология основана на использовании культуры клеток и их популяций. Следовательно, основным объектом биотехнологии растений являются отдельные клетки, органы, изолированные из целого растения и выращиваемые вне организма на искусственной питательной среде в асептических условиях. Такие выращиваемые in vitro клетки, ткани, органы называются культурой клеток, тканей, органов (в зависимости от того, что изолируется из растения и культивируется). Важную роль клеточные культуры играют в биотехнологии при производстве вакцин и биологически активных веществ. Они являются исходным материалом для создания клеток-продуцентов, используются в целях повышения продуктивности сельскохозяйственных животных и для выведения новых сортов растений. Культуры клеток применяются для диагностики и лечения наследственных заболеваний, в качестве тест-объектов при испытании новых фармакологических веществ, а также для сохранения генофонда исчезающих видов животных и растений.

В настоящее время биотехнология подразделяется на несколько наиболее значимых сегментов: 1. Красная биотехнология (медицинская), 60% - направлена на здоровье человека (фармацевтика, биофармацевтика) 2. Белая биотехнология (промышленная),28% - топливо, пищевая, нефтеперерабатывающая, химическая отрасли. 3. Зелёная (с/хоз-во), 12% - создаются генетически модифицированные растения, препараты для борьбы с болезнями растений и вредителями (сельское и лесное хоз-во) 4. Серая – природоохранная деятельность (защита окружающей среды, утилизация промышленных отходов, очистка стоков) 5. Синяя – использование морских организмов и ресурсов (для получения пищевых, технических, лекарственных веществ).

Основные разделы биотехнологии: 1. Микробная – основная часть биотехнологии (микробный синтез, генетика и селекция микроорганизмов, получение штаммов с повышенной продуктивностью). Производят пищевые продукты: хлеб, вино, молочные продукты. 2. Инженерная энзимология Цель: создание технологических процессов с использованием ферментов (создают новые продукты или улучшают их качество, разрабатывают безотходные технологии) Очень перспективно: исследование иммобилизованных ферментов и клеток на носителе. Применяется в медицине для лечения и диагностики различных заболеваний. 3. Генная и клеточная инженерия Цель генной инженерии: создать организм с данными свойствами на основе изменения их генотипа. Позволяет изменять или изолировать отдельные гены, модифицируя молекулу ДНК и перенося её из одного организма в другой. Объект клеточной инженерии: культуры клеток высших животных и растительных организмов. Получают культивированием на различных средах, отдельно выделенных из организмов клеток. Задача: конструирование новых клеток и клеточных систем.