Биотехнология. Что такое биотехнология Современная биотехнология –позволяет наиболее полно реализовать возможности живых организмов для производства продуктов. - презентация

1 Биотехнология

2 Что такое биотехнология Современная биотехнология –позволяет наиболее полно реализовать возможности живых организмов для производства продуктов питания, лекарственных препаратов, решения проблем в области энергетики и охраны окружающей среды

3 Особенности микроорганизмов 1.Повсеместное распространение 2. Высокая скорость роста и размножения 3. Высокая степень выживаемости (t=70-105C, радиация, NaCI=25-30%, высушивание, отсутствие кислорода/ 4.Геном микроорганизмов гаплоидной, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении. 5. Невероятная продуктивность. Например: За сутки 500 кг. растений сои продуцирует 5кг. белка. Дрожжи способны выработать в биореакторе 50 тонн белка. 6. Возможность легко и быстро их селекционировать. Для выведения штамма микроорганизма нужно несколько лет.

4 Использование микроорганизмов 1.Получение синтетических вакцин 2. Производство кормовых белков для домашних животных 3. Разработка новых методов переработки и хранения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов 4.Получение органических кислот, использование ферментов в моющих средствах, создание клеев, волокон, желатинизирующих веществ, загустителей 5. Использование клеточной технологии в сельском хозяйстве 6. Создание новых лекарств и лечебных препаратов. Микробиологический синтез ферментов, антибиотиков, интерферона, гормонов (инсулин, соматотропин….)

5 Использование микроорганизмов 7. Удаление серосодержащих соединений из угля 8. Использование в нефтедобывающей промышленности 9. Усовершенствование методов переработки промышленных и бытовых отходов 10. Выщелачивание руд 11. Получение бактериальных удобрений

6 Селекция микроорганизмов Традиционные методы Искусственный мутагенез Отбор по продуктивности Новейшие методы Генная инженерия Первый способ основан на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого Второй способ: синтез гена искусственным путем и введение его в геном бактерий

7 Основные разделы биотехнологии Генетическая инженерияТехнологии основаны на получении гибридных молекул ДНК и введении их в клетки бактерий, растений и животных. Клеточная инженерияТехнологии основаны на возможности выращивания тканей и клеток in vitro; на слиянии соматических (неполовых) клеток или их протопластов. Биологическая инженерияТехнология основана на изучении биологических особенностей клеток и внедрении компьютерных методов контроля технологических режимов, позволяющих максимально реализовать полезные свойства клеток.

8 Генетическая инженерия Генетическая (генная) инженерия развивается с 1973года. Американцы Стэнли Коэн и Энни Чанг встроили в бактериальную плазмиду участок ДНК лягушки. Затем эту трансформированную плазмиду вернули в клетку бактерии, которая стал синтезировать белки лягушки, а также передавать лягушачью ДНК своим потомкам.

9 Основная технология генетической инженерии В основе лежит технология получения рекомбинантной ДНК. Эта технология включает ряд последовательных экспериментальных процедур, в ходе которых осуществляется перенос ДНК одного организма в другой.

10 Трансформация Это введение рекомбинантной ДНК в клетку-хозяина. Организмы, содержащие фрагменты чужеродной ДНК, называют трансгенными.

11 Введение генов в бактерии и их экспрессия Для введения генов в бактерии фрагменты геномной ДНК изменяют, удаляя из них некодирующие области и участки соседних генов. Для введения генов в клети прокариот подбирают соответствующий вектор, способный проникнуть в клетку реципиента. Чаще всего используют ДНК фага или плазмиду бактерий.

12 Экспрессия генов в дрожжах Преимущества дрожжей по сравнению с бактериями 1.Рост на дешевых субстратах 2.Высокая генетическая стабильность при промышленном культивировании 3.Малый размер генома 4.Короткое время регенерации (несколько часов)

13 Клеточная инженерия Клетки активно делятся и расползаются по стеклу сосуда, пока они не начнут соприкасаться друг с другом. Контакт клеток приводит к остановке их движения и размножения. Клетки необходимо пересадить в новую среду, иначе культура погибнет. Долли Овечка Долли Стволовые клетки

14 Выберите правильные утверждения 1. Высокая степень выживаемости микроорганизмов позволяет их использовать в биотехнологии. 2. Микроорганизмы имеют низкую продуктивность. 3. Микроорганизмы используют для получения пород животных 4. Преимущества дрожжей по сравнению с бактериями состоит в их малом геноме

15 Выберите правильные утверждения 5. Технология клеточной инженерии основана на получении гибридных молекул ДНК и введении их в клетки бактерий, растений и животных. 6. Трансгенные организмы содержат фрагменты чужеродной ДНК 7. Генетическая инженерия основана на выращивании тканей и клеток in vitro 8. Для введения генов в бактерии используют только плазмиду бактерий

16 Домашнее задание Найдите примеры подтверждающие значение биотехнологии в жизни современного человека.