Генная инженерия перспективы

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И БИОТЕХНОЛОГИИ [c.501]

Первое направление - развитие программно-аппаратных средств. Ближайшие перспективы в этой области связаны с быстрым развитием традиционной вычислительной техники, увеличением быстродействия ЭВМ, увеличением объема памяти, усовершенствованием внешних запоминающих устройств. В настоящее время становятся доступными БД и соответствующее программное обеспечение на. оптических дисках, емкость которых значительно перекрывает объем современных БД и накопленного математического обеспечения. Второе - создание автоматизированных рабочих мест (АРМов) генного инженера и других подобных АРМов на основе мош- [c.239]

Широкие перспективы открывает генная инженерия. Ставится задача введения в клетки хлебных злаков бактерий-симбион-тов, способных к азотфиксации, или самих генов, ответственных за этот процесс. [c.450]

Разработка методов генетической инженерии, позволяющих клонировать в составе молекулярных векторов отдельные гены любых организмов и вводить их в гетерологичное окружение клетки-реципиента, открыла прекрасные перспективы для решения такого фундаментального вопроса биологии, как экспрессия эукариотических генов в бактериальной клетке. [c.157]

Генная инженерия растении. Эта отрасль генной инженерии не так хорошо разработана, как в случае животных и тем более микробных клеток. Однако в настоящее время она привлекает очень большое внимание, поскольку открывает новые перспективы в растениеводстве. Обычная селекция новых сортов — процесс медленный, и кроме того, она ограничена природными видовыми барьерами. [c.441]

Наряду с выпуском белково-витаминных концентратов важнейшим направлением развития биотехнологии будет организация крупномасштабного выпуска кормовых аминокислот лизина, метионина, триптофана и др. Использование аминокислот в животноводстве позволит резко повысить пищевую ценность кормов, улучшить их усвояемость. Наряду с кормовыми аминокислотами будут выпускаться и ультрачистые аминокислоты медицинского назначения. В перспективе возрастет роль биокатализаторов, микробиологических средств защиты растений и препаратов для генной инженерии. Роль этих видов продукции будет повышаться с каждым годом, а использование в народном хозяйстве принесет существенный экономический эффект. [c.21]

Глава 19 знакомит читателя с основными понятиями, проблемами и перспективами такого новейшего направления биотехнологии, как генная инженерия. Изучение этой области практической науки особенно актуально в связи с ее последними грандиозными достижениями. [c.494]

К этому направлению научно-технического прогресса следует относиться особенно осторожно. Существует мнение, что биотехнология может внести решающий вклад в решение глобальных проблем человечества. Однако даже с помощью обычной гибридизации — близкородственного скрещивания — получают, по сути, уродов, пусть и с полезными для цивилизации свойствами. С помощью же генной инженерии оказалось возможным создавать структуры ДНК, которых никогда не существовало в биосфере (в химии аналог — ксенобиотики) генная инженерия, таким образом, разрушает барьер, разрешающий генетический обмен только в пределах одного биологического вида или близкородственных видов, позволяет переносить гены из одного живого организма в любой другой. Этот факт открывает перспективы создания, в частности, микроорганизмов и растений с полезными для цивилизации свойствами и таит в себе колоссальную опасность этического и экологического характера. Наиболее известный случай здесь — синтез и использование гормонов роста в животноводстве, приведшие к так называемому коровьему бешенству . [c.248]

В последнее время интерес к БОО появился снова теперь это связано с утилизацией различных отходов (например, целлюлозы и сыворотки). В одних случаях предполагается использовать природные микроорганизмы, в других - микроорганизмы, созданные методами генной инженерии. Но так или иначе, перспективы развития производства БОО будут определяться не природой микроорганизмов, а экономическими соображениями. Возможно, рентабельность производства удастся повысить, если БОО будут получать из побочных продуктов утилизации отходов. Для того чтобы разработать экономичный процесс производства БОО из отходов, необходимо изучить кинетику роста, метаболизм, возможности генетического манипулирования и безопасность многих микроорганизмов, а также вкусовые качества синтезируемых ими продуктов. [c.302]

Профилактика наследственных болезней может быть наиболее полной и эффективной, если в зиготу будет встроен ген, по функции заменяющий мутантный ген. Устранение причины наследственной болезни (а именно это и есть наиболее глубокий подход к профилактике) означает достаточно серьезное маневрирование с генетической информацией в зиготе. Это могут быть введение нормального аллеля в геном путём трансфекции, обратная мутация патологического аллеля, включение нормального гена в работу, если он блокирован, выключение мутантного гена. Сложности этих задач очевидны, но интенсивные экспериментальные разработки в области генной инженерии свидетельствуют о принципиальной возможности их решения. Вопрос о генно-инженерной профилактике наследственных болезней является уже не утопией, а перспективой, хотя и не близкой. [c.308]

Известны и многие другие примеры подобного явления, которые в настоящее время привлекают особое внимание исследователей, поскольку открывают принципиально новые перспективы в области молекулярной генетики, получившей название генной инженерии. [c.83]

Предложите план дискуссии на тему Проблемы и перспективы генной инженерии . [c.502]

Яркий пример трансдукции описан Меррилом для фибробластов человека с врожденной галактоземией. Такие фибробласты не содержат фермента галактозо-1-фосфат—уридилилтрансферазы, необходимого для превращения галактозы в глюкозу. Кишечная палочка этот фермент содержит. Если фибробласты обработать бактериофагом Я, ранее кулвтивированным на кишечной палочке, содержащей ген нужного фермента, они приобретают способность синтезировать отсутствовавший у них фермент. Последнее свидетельствует о том, что Соответствующий участок ДНК из кишечной палочки был перенесен бактериофагом в фибробласты, где и был вмонтирован в них геном. Приобретенная таким образом способность синтезировать нужный фермент передается затем всем поколениям новых фибробластов. В этой связи генную инженерию можно назвать генной терапией. Генная инженерия открывает сегодня весьма широкие перспективы в области молекулярной генетики, селекции, биологии, медицины, сельского хозяйства и других областях знаний. [c.44]

В последние годы появились обзоры, сборники статей и книги советских авторов, а также переводная литература, где рассматриваются успехи и некоторые перспективы развития биотехнологии, излагаются методы генной инженерии. Однако в отечественной литературе фактически отсутствуют учебные пособия, где бы излагались современные методы получения штаммов микроорганизмов для промышленности — современные методы селекции микроорганизмов. Цель данного пособия, которое входит в серию Биотехнология , — восполнить этот пробел. [c.5]

Несмотря на такие захватывающие перспективы, необходимо помнить, что меч, вложенный в руки современного человека развитием генной инженерии, является обоюдоострым. Необоснованное использование генно-инженерных методов для изменения существующих биологических видов может нарушить сложившийся экологический баланс в биосфере и иметь для человечества непредсказуемые последствия. Чтобы избежать такого рода неприятностей и даже экологической катастрофы при конструировании генетически модифицированных видов животных и растений, необходимо ясно представлять себе молекулярные механизмы, лежащие в основе биологических явле- [c.6]

Открытия и перспективы использования белковой инженерии. Это уже упомянутые высоколизиновые мутанты кукурузы и ячменя, это отработка новых технологий, позволяющих по структуре гена предсказать положение участков молекул белка, определяющих его антигенную активность. Например, такие участки выявлены у вирусных белков, что дало возможность синтезировать соответствующие им олигонуклеотиды (10—15 аминокислотных остатков) и использовать их при вакцинации животных. [c.398]

В описанных выше экспериментах (рис. 16, 22, 28 и др.) была сделана попытка сопоставить особенности клеточной кинетики с количественными данными, получаемыми при анализе очищенных фракций макромолекул. Мы стремились создать модель, которая отражала бы осуществление основной схемы ДНК—>-РНК—>-Бе-лок в связи с хронологией клеточного цикла в нормальных условиях и при вирусной инфекции, литической и онкогенной. Полученная модель свидетельствует, по-видимому, о наличии ряда закономерностей, управляющих, если можно так выразиться, геометрией внутреннего мира эукариотической клетки (рис. 28). Протекающие в клетке процессы были рассмотрены в связи с проблемами генетической инженерии и химиотерапии рака. Что касается практического выхода подобных исследований, нельзя отрицать, что здесь существует ряд сложностей 95—100]. Так, попытки встроить чужеродный геном в геном клетки могли бы привести к изменению нормальных процессов развития живой системы. Это, вероятно, могло бы быть использовано не только в интересах человека, его здоровья и существования, но и против него. И хотя этические проблемы еще не могут быть решены однозначно, мы должны не только изучать внутренний мир клетки и действующие в нем закономерности, но и исследовать перспективы изменения этого мира в направлении, полезном для человека. [c.87]

Достижения современной науки открывают широкие перспективы не только для получения жидкого топлива разных видов из растений, которые растут на нашей планете, но и дают возмомсность культивировать нефтеносные растения. Успешное развитие новой отрасли науки — генной инженерии позволяет путем воздействия на наследственный аппарат тех или иных растений выращивать гибриды, которые будут содержать большое количество углеводородов — жидкого горючего. [c.90]

Ведущие капиталистические страны — крупнейщие потребители минеральных удобрений и пестицидов обеспеченность многих культур искусственным минеральным питанием здесь достигла оптимального уровня. Дальнейшая интенсификация химизации в земледелии сопровождается усилением негативных тенденций — таких, как истощение энргоресурсов (в энергоемком производстве минеральных удобрений), рост затрат на приобретение химических продуктов, загрязнение окружающей среды, опасность отравления биосферы ядохимикатами. Перспективы роста урожайности культурных растений в будущем связывают уже не с наращиванием химизации, а с внедрением в практику принципиально новых методов питания растений. В частности, большое внимание уделяют методам генной инженерии, позволяющим точной манипуляцией с генами растений (на клеточном, хромосомном или молекулярном уровне или путем клонирования) воздействовать на повышение потенциальных возможностей биологических объектов. [c.261]

Перспективы применения генной инженерии для совершенствования штаммов микроорганизмов сегодня кажутся почти неограпичепиыми. Безусловно, будет развиваться такое направление, как создание штаммов-продуцентов белков человека, сельскохозяйственных животных и растений. Это направление связано пе только с медициной и ветеринарией, но и с пищевой промышленностью. Близки к завершению работы по созданию микробиологической технологии производства ренина (фермента сычуга телят), используемого в сыроделии, сладкого белка — тау-матина ( в 3000 раз слаще сахара) и других продуктов. [c.111]

В последние пять лет были получены многие важные результаты в связи с чем неуклонно возрастала вера в то, что проблема укладки белковой молекулы будет решена уже в ближайшем будуш,ем. В настоящем обзоре оказалось невозможным обсудить в полном объеме перспективы указанной проблемы выскажем лишь некоторые соображения на этот счет. Необходимо заметить, что не все исследователи придерживаются одной точки зрения относительно главного направления предстоящих исследований. Например, Левитт и Шерага считают, что для успешного моделирования пространственной укладки белка весьма полезно использовать экспериментальные сведения о конформационных возможностях объекта. Очень информативны в этом отношении данные ЯМР, из которых легко можно получить многие межатомные расстояния в молекулах белков. В этом случае проблема заключается в том, чтобы обойтись минимумом экспериментальных сведений для достижения результата. Ясно также, что с развитием теории таких сведений будет требоваться все меньше и меньше. Во-вторых, в лаборатории автора было показано, что метод предсказания третичной структуры полностью применим к минибелкам , т. е. биологическим пептидам, содержащим до десяти аминокислотных остатков. Качество предсказания для белков длиной 100—200 остатков должно находиться в соответствии с назначением результата. Например, было показано, что достаточно приближенные расчеты вполне применимы для целей конструирования искусственных пептидных вакцин, которые после присоединения к молекуле-носителю приобретают имму-ногенные свойства и начинают производить антитела против изучаемого пептида. Можно надеяться также, что предварительное моделирование пространственной структуры задолго до получения исчерпывающих кристаллографических данных об объектах окажется полезным в биотехнологических исследованиях. Поэтому появление все большего числа работ, по-священных белкам с неизвестной третичной структурой, представляет гораздо больший интерес по сравнению с академическими, методическими работами, касающимися бе лков с уже имеющимися подробными данными о конформации. Фармакологов, нейрохимиков, иммунологов и генных инженеров как раз весьма мало интересуют расчеты белков с хорошо известной из эксперимента пространственной структурой для этих групп ученых крайне важны предсказательные расчеты белков, которые ими изучаются. [c.599]

Успехи генной инженерии в методах манипулирования генами на основе рекомбинантных ДНК, получаемых in vitro, а также методы клеточной инженерии открывают огромные перспективы в экспериментальной биологии и в создании новых форм организмов, полезных человеку. Мощь этих методов поначалу испугала самих исследователей. Вот как выразил это Э. Чаргафф в 1973 г. Имеем ли мы право посягать необратимым образом на эволюционную мудрость миллионов лет только для того, чтобы удовлетворить амбицию и любопытство нескольких ученых Прошел, однако, период первого восхищения и растерянности. Генная и клеточная инженерия становятся повседневной рутиной научного эксперимента, используются для селекции продуцентов полезных белков (см. гл. 22) и в медицинских целях (см. гл. 21). Возникла новая область практического использования этих методов — биотехнология. Все очевиднее ста- [c.288]

Эти вакцины создают по принципу упомянутых выше убитых вакцин Пастера. Некоторые из убитых вакцин высокоэффективны (антирабиче-ская вакцина и полиомиелитная вакцина Солка), эффективность же других невысока (брюшнотифозная, холерная и гриппозная вакцины) или спорна (чумная вакцина и вакцина против эндемического сыпного тифа). Применение некоторых вакцин встречает возражения из-за их токсичности (цельноклеточная коклюшная вакцина). Перечень большей части применяемых в настоящее время убитых вакцин приведен на рис. 19.4. Можно надеяться, что некоторые из них будут заменены, как более эффективными, вакцинами на основе ослабленных возбудителей, и уже видна определенная перспектива появления такой антирабической вакцины, а также полученных методом генной инженерии брюшнотифозной и холерной вакцин. [c.364]

Сегодня наблюдается любопытная тенденция повсеместного асимптотического уменьшения отходов локальное уменьшение прироста энтропии) при производстве на единицу продукта, удовле-творяюш его какую-либо человеческую потребность. Например, уже стоящая на пороге промышленного освоения нанотехнология -сборка из атомов и молекул различных устройств (функционально эквивалентных сегодняшним устройствам, собранным при помощи "молотка и зубила"). Аналогичные перспективы предлагает генная инженерия и многие другие науки [85,86]. [c.144]

Применение методов генетической инженерии в животноводстве открывает перспективу изменения ряда свойств организма повышение продуктивности, резистентности к заболеваниям, увеличение скорости роста, улучшение качества продукции и др. Животных, несущих в своем геноме рекомбинантный (чужеродный) ген, принято называть трансгенными, а ген, интегрированный в геном реципиента, — трансгеном. Продукт этого гена (белок) является трансгенным. Благодаря переносу генов у трансгенных животных возникают новые качества, а дальнейшая селекция позволяет закрепить их в потомстве и создавать трансгенные линии. [c.127]

Клонирование рекомбинантньк генов и их экспрессия с образованием белковьк продуктов клетками Е. oli и дрожжей, которые можно вырастить в огромных количествах, позволяют осуществить промышленное производство многих полезных белков, которые другими способами получить в больших масштабах очень трудно. Перспективы использования рекомбинантных ДНК привели к возникновению новой ветви молекулярной биологии - генетической инженерии. [c.989]

Генетическая инженерия значительно рас-ширрша экспериментальные границы молекулярной биологии, поскольку позвол1ша вводить в различные типы клеток чужеродную ДНК и исследовать ее функционирование в гетероло-гичном окружении. Это дало возможность выявлять общебиологические закономерности организации и выражения генетической информации в различных организмах. Данный подход открыл перспективы создания принципиально новых микробных продуцентов биологически активных веществ, а также животных и растений, несущих функционально активные чужеродные гены. Более того, появилась возможность искусственно создавать гены, кодирующие химерные полипептиды, обладающие свойствами двух или более природных белков. Все это удивительным образом революционизировало биологическую науку и дало мощный импульс развитию биотехнологии. [c.9]

Впечатляющие успехи генетической инженерии прокариот открывают перспективы создания высокопродуктивных микробиолотческих технологий, позволяющих получать различные прокариотические и эукариотические белки. Особое внимание исследователей привлекают белки животного происхождения, имеющие значение для медицины и ветеринарии. В подавляющем большинстве случаев эти белки из природных объектов доступны лишь в офани-ченных количествах. Поэтому важной задачей является создание эффективных продуцентов таких белков. Многочисленные эксперименты, выполненные на различных бактериальных хозяевах, со всей очевидностью продемонстрировали возможности направленного конструирования бактериальных штаммов — суперпродуцентов эукариотических полипептидов. Однако после первых же успехов перед исследователями встал вопрос о том, в какой степени синтезируемые в прокариотической клетке белки человека и животных соответствуют природным вариантам. Данный вопрос не только представляет общебиологический интерес, но и чрезвычайно важен для практики медицины и ветеринарии. Введение в организм синтезированных в бактериях белков, имеющих даже небольшие отличия от природных форм, может вызывать нежелательные последствия (например развитие аутоиммунных реакций). Поэтому в настоящее время принята концепция, согласно которой попипептид, полученный генно-инженерными методами и предназначенный для медицинского или ветеринарного использования, должен в максимальной степени соответствовать природному белку. [c.283]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология