You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.
  • Ваша корзина пуста!

Молекулярная биотехнология: Учебник. 1-е изд.

  • Якупов Т. Р., Фаизов Т. Х.

  • Есть в наличии

1180руб. Доставляем по всей России

Описание товара

Пособие состоит из четырех глав, где изложены основы генной и клеточной инженерии, инженерной энзимологии и технической микробиологии. Описаны методы изучения генома, конструирование рекомбинантной ДНК, технологии трансгенеза и клонирования, способы получения и применения иммобилизованных ферментов, а также основные направления развития технической микробиологии.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Ветеринария» и «Зоотехния».

 Введение

Термин «биотехнология» впервые был применен в 1917 г. венгерским инженером Карлом Эреки для описания процесса крупномасштабного выращивания свиней с использованием в качестве корма сахарной свеклы. По определению Эреки, биотехнология — это «все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов производятся те или иные продукты».

В настоящее время «биотехнологию», в целом, определяют как науку о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных (модифицированных) растений, животных и микроорганизмов в целях интенсификации производства и получения новых видов продуктов различного назначения. Однако среди ученых нет единого и точного определения понятия «биотехнология». Объяснить это можно тем, что современная «биотехнология» — не отдельная наука с конкретными целями, задачами и предметом изучения, а целая область знаний, объединяющая множество наук — биологических, точных и др.

В историческом смысле биотехнология возникла тогда, когда дрожжи были впервые использованы при производстве пива, а бактерии — для получения йогурта. А в целом достижениями биотехнологии люди пользовались с древних времен, даже не зная о существовании микроорганизмов. Современный мир переживает глобальный биотехнологический бум. Биотехнология все больше и больше становится системообразующим, ведущим фактором развития экономики отдельных государств и мировой экономики в целом. Основная причина быстрого развития биотехнологии — это ускоренное развитие человечества. Например, за последние 200 лет количество людей возросло в более чем в 6 раз, потребление энергии — в 40 раз.

Объектами биотехнологии служат многочисленные представители групп живых организмов — микроорганизмы (вирусы, бактерии, дрожжи и др.), растения, животные, а также изолированные из них клетки и субклеточные структуры (органеллы). Биотехнология базируется на протекающих в живых системах как физико-химических, так и физиолого-биохимических процессах, в результате которых осуществляются выделение энергии, синтез и расщепление продуктов метаболизма, формирование химических и структурных компонентов клетки.

В целях конкретизации предметов изучения и задач биотехнологии, для более научного восприятия биотехнологических процессов выделяют «молекулярную биотехнологию», которую можно представить как науку, развившуюся из молекулярной биологии — изучения явлений жизни на молекулярном уровне.

Молекулярная биотехнология как наука возникла в начале сороковых годов и получила ускоренное развитие с 1953 г., после открытия Джеймса Уотсона и Френсиса Крика о химической структуре и пространственной организации двойной спирали ДНК.

В 1953 г. Уотсон и Крик, на основании имеющихся к тому времени данных, сформулировали теорию о структуре ДНК — о том, что ДНК представляет собой полимер из нуклеотидов в виде двойной спирали и является носителем генетической информации. Это было выдающимся достижением молекулярной биологии — открытие новой эры в биологии. Последующие исследования полностью подтвердили правильность этой теории. Было установлено, что при делении клетки происходит репликация — удвоение молекулы ДНК, что информация, содержащаяся в молекуле ДНК, реализуется в процессе синтеза белка по схеме ДНК → РНК → белок. Разработка методов исследования нуклеиновых кислот позволила осуществлять секвенирование ДНК, выдающимся достижением чего является то, что в 2000 г. были доложены предварительные, а в 2003 г. — окончательные результаты расшифровки генома человека.

1973 г. — разработка Стэнли Коэном и Гербертом Боером технологии переноса функциональной единицы наследственности, гена, из одного организма в другой явилась новым этапом развития молекулярной технологии. На этой основе разрабатывались новые методы и технологии, с помощью которых можно было быстро идентифицировать, выделять и использовать гены. Полученные результаты внесли значительный вклад в развитие всех биологических дисциплин — биологии развития, молекулярной эволюции, клеточной биологии, генетики человека и животных, биотехнологии.

Условно молекулярную биотехнологию можно разделить на 4 основные и тесно взаимосвязанные между собой разделы (или направления).

1. Генная инженерия.

2. Клеточная инженерия.

3. Инженерная энзимология.

4. Техническая или производственная микробиология.

Каждое из этих направлений представляет собой обширную область знаний со своими целями и задачами.

Генетическая инженерия — совокупность методов, позволяющих искусственно переносить генетическую информацию из одного организма в другой с помощью специально созданных генетических конструкций. Одной из главных задач генной инженерии является получение организмов с желаемыми свойствами. Основным подходом — конструирование in vitro (вне организма) рекомбинантных молекул ДНК (искусственно скомбинированных из фрагментов) с заданными наследственными свойствами, поэтому генную инженерию также называют технологией рекомбинантных ДНК.

Клеточная инженерия — совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток. Включает культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов.

Преимущество клеточной инженерии в том, что она позволяет экспериментировать с клетками, а не с целыми организмами. Последнее гораздо сложнее, а иногда и невозможно, особенно в случае млекопитающих животных и человека или при получении отдалённых гибридов. Методы клеточной инженерии в медицине, сельском хозяйстве или биотехнологии часто применяют в сочетании с генной инженерией.

Генная инженерия и клеточная инженерия составляют основу молекулярной биотехнологии. Объединив их в одно целое, в настоящее время выделяют отдельный раздел молекулярной биотехнологии — биоинженерию.

Инженерная энзимология — область биотехнологической науки, к которой относят систему методов получения, очистки, стабилизации и применения ферментов. Основной задачей инженерной энзимологии является конструирование биоорганических катализаторов с заданными свойствами и разработка на их основе различных эффективных и экологически чистых биотехнологических процессов.

Инженерная энзимология разрабатывает и осуществляет промышленные методы получения химических веществ и продуктов, основанные на использовании в качестве катализаторов химических реакций ферментов. Широкое применение ферментов в промышленности стало возможным благодаря использованию иммобилизованных ферментов.

Техническая или производственная микробиология — раздел биотехнологии, разрабатывающий способы культивации полезных микроорганизмов в промышленных масштабах.

Техническая микробиология изучает микроорганизмы, используемые в производственных процессах с целью получения различных практически важных веществ: пищевых продуктов, лекарственных препаратов биологически активных веществ и др. Современная техническая микробиология вносит большой вклад в решение таких глобальных социальных проблем, как охрана здоровья, обеспечение человека продовольствием, охрана природы и энергообеспечение. 

Оглавление

Введение .......... 3

Глава 1. Генетическая инженерия .......... 7

1. Краткая история. достижения .......... 7

2. ДНК — носитель генетической информации .......... 9

3. Ферменты генной инженерии .......... 21

4. Методы изучения генома .......... 27

5. Методы генодиагностики и генотерапии .......... 45

6. Алгоритм создания генно-инженерного продукта .......... 58

7. Генноинженерные продукты .......... 73

8. Генетическая инженерия растений .......... 76

9. Генетически модифицированные продукты .......... 83

Глава 2. Клеточная инженерия .......... 87

1. Краткая история. Достижения .......... 87

2. Трансгенез .......... 89

3. Клонирование — способ создания новых организмов .......... 95

4. Стволовые клетки .......... 99

5. Моноклональные антитела .......... 102

Глава 3. Инженерная энзимология .......... 106

1. Ферменты .......... 106

2. Иммобилизованные ферменты .......... 111

Глава 4. Техническая микробиология .......... 126

1. История развития .......... 126

2. Основные направления .......... 127

3. Биотехнология пробиотиков. Пребиотики. .......... 133

4. Биотехнология кормовых препаратов .......... 138

Контрольные вопросы .......... 153

Рекомендуемая литература .......... 155

Предметный указатель .......... 156

Новые поступления

Колористика в садово-парковом и ландшафтном строительстве. Учебное пособие для СПО. Полноцветная печать

Колористика в садово-парковом и ландшафтном строительстве. Учебное пособие для СПО. Полноцветная печать

Пособие предназначено для студентов колледжей и техникумов, обучающихся по специальности «..

1820руб.

Скотоводство и технология производства молока и говядины. Практикум. Учебное пособие для СПО

Скотоводство и технология производства молока и говядины. Практикум. Учебное пособие для СПО

В практикуме изложены основные показатели молочной и мясной продуктивности крупного рогато..

1050руб.

Экспертиза кормов и кормовых добавок. Учебное пособие для СПО

Экспертиза кормов и кормовых добавок. Учебное пособие для СПО

Книга включает наиболее полный учебно-справочный материал по вопросам качества и безопасно..

1450руб.

Товароведение и экспертиза мяса птицы, яиц и продуктов их переработки. Качество и безопасность. Учебное пособие для СПО

Товароведение и экспертиза мяса птицы, яиц и продуктов их переработки. Качество и безопасность. Учебное пособие для СПО

Пособие содержит наиболее полный учебно-справочный материал по вопросам качества, безопасн..

980руб.

Вы ранее смотрели

Молекулярная биотехнология: Учебник. 1-е изд.

Молекулярная биотехнология: Учебник. 1-е изд.

Пособие состоит из четырех глав, где изложены основы генной и клеточной инженерии, инженер..

1180руб.