МОЛЕКУЛЯРНАЯ
БИОТЕХНОЛОГИЯ
Лекарственные
препараты
Вакцины
Диагностиче-
ские методы
Высоко-
урожайные
с/х культуры
Высокопро-
дуктивные
с/х культуры
Молекулярная
биология
Клеточная
биология
Микро-
биология
Химическая
инженерия
Биохимия
Генетика
Рис. 1.1.
Научные основы и продукты биотехнологии
(по Б. Глику и Дж. Пастернаку, 2002)
15
Все эти основные биотехнологические процессы реализуются
на уровне клетки или с участием отдельных клеточных структур. В про-
мышленном масштабе биотехнология представляет собой биоинду-
стрию (рис. 1.1).
1.3. основные направления развития биотехнологии
Расширение сфер применения биотехнологии существенно влияет
на повышение уровня жизни человека (рис. 1.2). Быстрее всего вне-
дрение биотехнологических процессов дает результаты в медицине,
но, по мнению многих специалистов, основной экономический эффект
будет получен в сельском хозяйстве и химической промышленности.
Микрочипы, клеточные культуры, моноклональные антитела и бел-
ковая инженерия — это лишь небольшая часть современных биотехно-
логических приемов, используемых на разных стадиях разработки мно-
гих видов продукции. Понимание молекулярных основ биологических
процессов дает возможность значительно сократить затраты на раз-
работку и подготовку производства определенного продукта, а также
повысить его качество. Например, сельскохозяйственные биотехноло-
гические компании, создающие устойчивые к насекомым сорта расте-
ний, могут измерять количество защитного белка в клеточной культуре
и не тратить ресурсы на выращивание самих растений; фармакологиче-
ские компании могут использовать клеточные культуры и микрочипы
для проверки безопасности и эффективности препаратов, а также для
выявления возможных побочных эффектов на ранних стадиях получе-
ния лекарственных средств.
Генетически модифицированные животные, в организмах которых
происходят процессы, отражающие физиологию различных человече-
ских заболеваний, обеспечивают ученых вполне адекватными моде-
лями для проверки действия того или иного вещества на организм. Это
также позволяет компаниям выявлять наиболее безопасные и эффек-
тивные препараты на более ранних стадиях разработки.
Применение биотехнологических приемов может повысить при-
быльность производства и за счет сокращения процесса получения
продукта. Так, небольшой фрагмент ДНК, используемый учеными
исследовательской лаборатории для установления локализации гена
в геноме паразита растения, впоследствии может выступить в качестве
компонента диагностического набора, выявляющего наличие данного
патогена, а моноклональные антитела, синтезированные для иденти-
фикации терапевтического белкового агента, в дальнейшем можно
использовать для выделения и очистки искомого соединения.
Все это свидетельствует о важном значении биотехнологии и широ-
ких возможностях ее применения в различных отраслях народного
хозяйства. Какие же направления являются наиболее приоритетными
в этой области? Рассмотрим их.
|