ТЕМА 1о

ПРЕДМЕТ МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОТЕХНОЛОГІЇ

1.1. Виникнення та історіярозвитку молекулярноїбіотехнології.

о

1.2. Зв’язок молекулярноїбіотехнології з біологіч-ними дисциплінами і їїпрактичне застосування.

1.3. Характеристикаоб’єктів молекулярноїбіотехнології.

1.4. Перспективи молеку-лярної біотехнології.

1.1. Виникнення та історіярозвитку молекулярноїбіотехнології.

Історія розвитку молекулярної біотехнології

1917 – Карл Ерекі ввів термін «біотехнологія»

1943 – виробництво пеніциліну в

промисловому масштабі

1944 – доведено генетичну роль

нуклеїнових кислот

1953 – Уотсон і Крик визначили структуру

молекули ДНК

1961-1966 –розшифровано генетичний код

1970 – виділена перша рестриційнаендонуклеаза

1972 – синтезовано повнорозмірний ген

тРНК

1973 – початок технології

рекомбінантних ДНК

1975 – описано отримання моноклональних антитіл

1976 – розроблено методи визначення нуклеотидної

послідовності ДНК

1978 – випуск людського рекомбінантного інсуліну

1982 – дозволено застосування першої вакцини для тварин,

отриманої за технологією рекомбінантних ДНК

1983 – для трансформації рослин застосовані

гібридні Ti-плазміди

1988 – розроблено метод полімеразної ланцюгової

реакції

1990 – офіційно розпочато роботи над проектом

«Геном людини»

1994-1995 – опубліковані генетичні та цитологічні карти хромосом людини

1996 – визначена нуклеотиднапослідовність всіх хромосом

еукаріотичного мікроорганізму (Saccharomyces cerevisiae)

1997 – клонувано савця з диференційованої

соматичної клітини

1.2. Зв’язок молекулярноїбіотехнології з біологіч-ними дисциплінами і їїпрактичне застосування.

Молекулярна біотехнологія

Біотехнологічна складова

Молекулярна складова

Промислова мікробіологія та

хімічна інженерія

Молекулярна біологія та

молекулярна генетика

Високопродук-тивні тварини

Діагностичні методи

Лікарські препарати

Вакцини

Молекулярна біотехнологія

Молекулярна біологія

Хімічна інженерія

Клітинна біологія

Біохімія ГенетикаМікробіологія

Високоурожай-ні культури

1.3. Характеристикаоб’єктів молекулярноїбіотехнології.

Мікроорганізми Багатоклітинні організми

Об’єкти молекулярної біотехнології

Клітинні лінії комах, рослин і

ссавців

Віруси комах, рослин і ссавців

Одноклітинні –Saccharomyces

cerevisiae

Різноманітні клітинні лінії

Прокаріоти Еукаріоти

Об’єкти молекулярної біотехнології

Escherichia coli

РекомбінантнийCorynebacterium

glutamicum –підвищена продук-

ція амінокислот

Мікроорганізми як джерело

специфічних генів

Генетично модифіковані

мікроорганізми

Мікроорганізми як об’єкти молекулярної біотехнології

Ген, що кодує термостабільну ДНК-полімеразу

(Thermus aquaticus)

Деякі генетично модифіковані мікроорганізми, які використовуються у біотехнології

Мікроорганізми Практичне значення

Bacillus thuringiensis Біоінсектициди

Corynebacterium glutamicum L-лізин

Erwinia herbicola Біосинтез вітаміну С

Escherichia coli Інсулін, гормон росту, інтерферон

Pseudomonas spp. Синтез протигрибкових метаболітів

Rhizobium spp. Азотфіксація

Streptomyces spp. Синтез антибіотиків

Trichoderma reesei Утилізація похідних целюлози

Xanthomonas campestris Синтез біополімерів

Zymomonas mobilis Отримання етанолу

1.4. Перспективи молеку-лярної біотехнології.

Можливість точної діагностики, профілактики та лікування безлічі

інфекційних і генетичних захворювань

Значне підвищення врожайності сільськогосподарських культур шляхом

створення рослин, стійких до шкідників, грибкових і вірусних

інфекцій і несприятливих факторів навколишнього середовища

Створення мікроорганізмів, здатних продукувати різні хімічні сполуки

(антибіотики, полімери, амінокислоти, ферменти тощо)

Створення нових порід сільськогосподарських та інших тварин з покращеними спадковими ознаками

Переробка відходів, що забруднюють навколишнє середовище