Видатні досягнення біотехнології в кінці XX ст. залучили до неї увагу не тільки широкого кола науковців, а й усієї світової громадськості. Не випадково XXI ст. запропоновано вважати століттям біотехнології.
Біотехнологія - міждисциплінарна область знань, що базується на мікробіології, біологічної хімії, вірусології, імунології, генетики, інженерних науках і електроніці. Важливою гілкою біотехнології є генетична інженерія. Вона представляє великий практичний інтерес для медицини, сільського господарства, промисловості, оскільки відтепер можна отримувати в необхідних кількостях раніше дефіцитні активні речовини і фармацевтичні препарати.
Термін «генетична інженерія» з'явився у науковій літературі в 1970 р, а генетична інженерія як самостійна дисципліна - у грудні 1972 р, коли П. Берг і співробітники Стенфордського університету (США) отримали першу рекомбинантную ДНК, що складається з ДНК вірусу SV40 і бактеріофага Xdvgal.
Генегічна інженерія - це конструювання штучним шляхом in vitro функціонально активних генетичних структур (рекомбінантних ДНК) і спадково змінених організмів. Суть генетичної інженерш! складається в цілеспрямованому конструюванні особливих гібридних молекул поза організмом з наступним їх введенням в живий організм. При цьому гібридні молекули (рекомбінантні ДНК) стають складовою частиною генетичного апарату даного організму. В результаті спадкова програма організму змінюється, йому повідомляються нові генетичні, біохімічні та фізіологічні властивості. Таким чином, мета генетичної інженерії - створення рекомбінантних ДНК, які надавали б організму нові корисні властивості.
Список біологічно активних речовин, в яких зацікавлена медицина і промислове виробництво яких вже налагоджене або планується в майбутньому, великий.
У їх числі інсулін (для лікування при инсулинзависимом цукровому діабеті), гормони росту (для гормональної стимуляції росту при нанізмі), інтерферон а, р і у (для лікування вірусних інфекцій і подолання несумісності при пересадках органів і тканин), інтерлейцін 2 (при захворюваннях імунної системи), активатор профібринолізину (для боротьби з тромбозами), вакцина проти гепатиту В (Для вакцинації), вакцина проти ящуру (для вакцинації худоби), щ-антитрипсин (для лікування емфіземи легенів), фактор крові VTH (для лікування гемофілії А), фактор крові IX (для лікування гемофілії В) та ін.
Генна інженерія вирішує такі важливі завдання, як:
отримання генів шляхом виділення їх з клітин або синтезу;
отримання рекомбінантних молекул ДНК;
клонування генів;
введення генів у клітину і синтез чужорідного їй білка.
Бурхливий розвиток генетичної інженерії пов'язано з розробкою новітніх методів досліджень, серед яких необхідно виділити основні:
розщеплення ДНК (рестрикция) - необхідно для вищепленію генів і маніпуляцій з ними;
гібридизація нуклеїнових кислот, при якій завдяки їх здатності зв'язуватися один з одним за принципом комплементарності можна виявляти специфічні послідовності ДНК і РНК, а також поєднувати різні генетичні елементи. Використовується в полімеразної ланцюгової реакції для ампліфікації ДНК in vitro;
клонування ДНК - здійснюється шляхом введення фрагментів ДНК або їх груп в бистрорепліцірующіеся генетичні елементи (плазміди або віруси), що дає можливість розмножувати гени в клітинах бактерій, дріжджів або еукаріот;
визначення нуклеотидних послідовностей (секвенірова- ня) В клонують фрагменті ДНК. Дозволяє визначити структуру генів і амінокислотну послідовність кодованих ними білків;
хіміко-ферментативний синтез полінуклеотидів - часто необхідний для цілеспрямованої модифікації генів і полегшення маніпуляцій з ними.
Будову нирки - вікова фізіологія і психофізіологія Нирки - парні органи виділення - відіграють основну роль в процесах утворення і виділення сечі. Вони мають бобовидную форму (рис. 8.1), розташовані по обидва боки хребетного стовпа на рівні XII грудного і I-II поперекових хребців. Маса кожної нирки Мал. 8.1. Будова нирки людини дорослого чоловіка
Будову і типи кісток - вікова фізіологія і психофізіологія Основа кістки утворена тканиною, яка є різновидом сполучної тканини. Кістяна тканина складається з кісткових клітин і міжклітинної речовини. У кістки знаходяться кровоносні судини і нерви. Кость має високу механічну міцність. До її складу входять мінеральні та органічні речовини в співвідношенні
Будову і функції артеріальних судин - фізіологія людини і тварин артеріальні судини забезпечують надходження крові, вигнаної з серця, до всіх органів і змінюють основні характеристики потоку таким чином, щоб кров могла виконати свої функції найкращим чином. Крім того, артеріальні судини контролюють відповідність тканинного кровотоку мінливих потреб тканин
Близнюковий метод - біологія. Частина 1 Цей метод полягає у вивченні закономірностей успадкування ознак в парах одно- і двуяйцевих близнюків. Він запропонований в 1875 р Гальтон спочатку для оцінки ролі спадковості і середовища в розвитку психічних властивостей людини. В даний час цей метод широко застосовують у вивченні спадковості