biotehnologiei agricole

Apariția biotehnologiei moderne, inclusiv agricultura și ingineria genetică este rezultatul a patru descoperiri punct de reper: structura chimică și spațială a ADN-ului (1953, D. Watson și Francis Crick), codul genetic, structura și funcția genei și producerea primei molecule de ADN recombinant ( 1972, P. Berg). De o mare importanță pentru formarea unei noi direcții strategice a biotehnologiei moderne au fost, de asemenea, opere fundamentale ale biologi proeminente ale lumii: G. Boyer, S. Cohen, J. Morra, Baeva, A. White Lake, O. Avery, G. Gamow, K. Coralie F . Jacob și J. Monod, J .. Bekvista, Y. Ovchinnikov, A. Spirin, a decis număr de probleme majore în descifrarea codului genetic, expresia identificarea și genelor, structura și funcția enzimelor bioinginerie, sinteza proteinelor în procariote și eucariote. În anii cincizeci, biotehnologia a apărut un alt domeniu important - inginerie de celule, ale cărei fondatori au fost P. Alb (SUA) și R. Gautheret (Franța). În România, această tendință sa datorat dezvoltării cu succes a cercetării la scară largă P. Butenko, discipolii și adepții săi.

Cea mai înaltă realizare a biotehnologiei moderne este transformarea genetică - transferul străin (naturale și sintetice) a genelor donator in celule primitoare de plante, animale și microorganisme produc organisme transgenice cu proprietăți și caracteristici noi sau îmbunătățite. În obiectivele și oportunitățile sale în acest domeniu este o biotehnologie strategică. Aceasta permite rezolvarea principala sarcină de a îmbunătăți durabilitatea resurselor biologice a dăunătorilor, factorii de mediu de stres crește în mod semnificativ eficiența producției agricole, cea mai importantă sarcină de a rezolva în medicină în tratamentul bolilor ereditare și a cancerului.

Pentru atingerea acestor obiective, în următorii ani va trebui să depășească bariere semnificative biologice în identificarea (recunoașterea, identificarea) și donarea genelor, crearea de băncile lor, descifrarea unor mecanisme importante trăsături poligenice și proprietățile de plante, animale și microorganisme, creând un vector de proiectare stabil pentru exprimarea ridicată a genei.

În conformitate cu descoperirea legii de dezvoltare a științei moderne a științei la scară inovatoare creșteri științifice de lucru proporțional cu pătratul timpului. Și este de așteptat ca soluția acestor probleme majore este posibilă în următorii 15-20 de ani. Chiar și astăzi, în multe laboratoare din intreaga lume prin metode de biotehnologie și ingineria genetică sunt create și folosite în scopuri comerciale plante transgenice în mod fundamental noi, culturi care acoperă o suprafață de 110 mil. Ha, în principal în Statele Unite ale Americii, Canada, Argentina, Mexic, China, India, Japonia. În aceste țări, soiuri de plante modificate genetic (GMR), împreună constituie 25% din suprafața totală însămânțată, permițând fermierilor din aceste țări să învețe din biotehnologie și inginerie genetică un efect economic major. prognoză științifică arată că în primul trimestru al acestui secol, produse de biotehnologie nu este mai mică de 20% din volumul total al mărfurilor care intră pe piața mondială. In structura lor va predomina din produsele alimentare și cereale furajere soia, porumb, orez, suplimente (aminoacizi, vitamine), vaccinuri (inclusiv comestibile), exotici tropicale, precum și medicamente profilactice și terapeutice de acțiune terapeutică.

Dezvoltarea substanțială a biotehnologiei de celule si tesuturi, pe baza in continuare studiul aprofundat al biologiei celulelor și deschiderea proprietăților sale cele mai importante ale totipotența - capacitatea de a regenera întreaga plantă sau un alt organism, precum proprietatea celulelor pentru a produce cele mai importante conexiuni ale sintezei secundare. Pe această bază, orice nouă producție vysokoeffekgiviye din domeniul biotehnologiei în industria farmaceutică, alimentară și de prelucrare; în ameliorarea plantelor, creșterea animalelor, creșterea biodiversității, restaurarea elimină genotipurilor speciilor valoroase și forme de plante, animale și microorganisme. Dezvoltarea și utilizate pe scară largă în știința și practica noi tehnici și genotipuri valoroase de tehnologie de clonare a plantelor. În această regiune având de asemenea bariere biologice insurmontabile, cele mai importante sunt: ​​totipotența joasă frecvență și regenerarea completă a celulelor de plante și țesuturi, perturbarea organismelor normale ontogeniei spectru îngust de variație somaclonale, expresie slabă a genelor care determină și controlează cele mai importante trasaturi organisme economic valoroase, secundar metabolismul substanței.

Cele mai mari provocări ale biotehnologiei moderne si inginerie biomedicala sunt dezvoltarea tehnicilor de expresie teorie și gena de control al procesului, eliminarea fenomenelor nedorite de atenuare a zgomotului și nivelurile de expresie ale genelor prin utilizarea modificărilor de inginerie genetică, având ca scop crearea de noi genotipuri importante punct de vedere economic; identificarea sintezei naturale și artificiale de gene foarte eficiente; o bancă de astfel de gene; asigurarea biosecurității, garantate în timpul tuturor biotehnologiei și lucrărilor și utilizarea obiectelor OMG și produsele derivate din produsele alimentare, farmaceutice și alte tipuri de protecție a mediului uman și natural bioingineriei.

biotehnologie Crucial și ingineria genetică au dobândit în creșterea culturilor și creșterea animalelor. Sarcina centrală a biotehnologiei și a ingineriei genetice în aceste domenii ale științei și industriei a fost și rămâne crearea de noi organisme ca material sursă pentru reproducere de plante și animale, care sunt o rezistență extrem de complexe pentru boli periculoase și dăunători, care pot rezolva obiectivul triplu, în același timp: pentru a crește rezistența la soiurilor, hibrid și rasa resurselor biotehnologice în agricultură, îmbunătățirea calității și eficienței producției agricole, în general, de produs, în mod semnificativ îmbunătățirea situației de mediu în sectorul alimentar.

Atenția și resursele științei axat pe căutarea și identificarea unor sisteme eficiente de vectori de gene și crearea de tehnologie transgenice, dezvoltarea unor metode pentru a crește expresia genelor naturale și artificiale.

În centrele internaționale și interne biotehnologie și inginerie genetică, o mulțime de muncă pe crearea de soiuri și hibrizi de plante noi și emergente a fost dislocat, rase și linii de diferite specii de animale, combinând o productivitate ridicată și o rezistență cuprinzătoare a dăunătorilor și a factorilor de mediu stresante.

Piața va fi soiuri rentabile și hibrizi de rezistente la manei și a gândacului de Colorado; multe soiuri și hibrizi de culturi diferite, care sunt rezistente la erbicide actuale de grâu - la fusarium și septariose; porumb - la diabrotike (gândacul de rădăcină); bumbac - la bollworm de bumbac; orz - la gelmintospoliozu și aciditatea solului a crescut (pH 4,0-5,2). În prezent, centrele de creștere a animalelor și laboratoare din întreaga lume sunt organisme si linii de bovine leucemie rezistente, bruceloza, tuberculoza; oi, porci, iepuri și păsări - sunt rezistente la infecții virale și alte periculoase.

O fundamental nouă direcție în domeniul biotehnologiei animalelor este producerea de animale transgenice porci - donatori de organe și țesuturi folosite pentru transplant în pacient uman. Crearea si imbunatatite construcțiilor genetice pentru integrarea lor în genomul animalelor de fermă. Gene de eritropoetină, IGF, insulina umană, etc. O tehnologie de clonare este in special genotipuri valoroase pentru a crea dăunătorilor productive și rezistente la de diferite tipuri de animale. Dezvoltat pe intens baza ingineriei genetice pentru a obține bio-stimulatoare natura recombinant a demonstrat o eficiență ridicată în bovine, porcine și animale cu blană.

Central la utilizarea metodelor moderne de biotehnologie și bioinginerie din lume să se angajeze în proiecte și programe inovatoare destinate îmbunătățirii eficienței reale sectoare ale economiei, crearea unor metode ecologice și tehnologii de transformare a deșeurilor organice, utilizarea unor noi forme de energie regenerabilă.

În Uniunea Sovietică și România, dezvoltarea accelerată a biotehnologiei și bioingineriei a început în 1986, după adoptarea rezoluțiilor factorilor de decizie cu privire la dezvoltarea de biologie moleculara si biotehnologie, creând primul program de stat în acest domeniu prioritar, precum și organizarea de cincisprezece centre de biotehnologie în domeniul agriculturii în URSS.

Cele mai bune rezultate în domeniul biotehnologiei agricole în URSS și România în anii ajuns la un instituțiile științifice și educaționale de creștere, veterinar și profilurile microbiologice au fost elaborate și puse în aplicare pe scară largă metode biotehnologice și tehnologii pentru producerea de noi forme și linii de plante, medicamente, microorganisme, vaccinuri, și alte Preparate terapeutice și profilactice pe baza ingineriei genetice. noi laboratoare au fost organizate de transplant de embrioni și zigoți în creșterea animalelor, în scopul de a crea efective extrem de productive de diferite tipuri de animale și păsări de curte.

În această perioadă dificilă de dezvoltare a țării la inițiativa echipelor creative de oameni de știință al Academiei Române de Științe (RAS), Ministerul Agriculturii din România, Academia Română de Științe Agricole (SRAA), Academia Română de Științe Medicale (RAMS), cele mai importante instituții specializate să depună eforturi mai mari pentru dezvoltarea de produse agricole, medicale și biotehnologie generală și bioinginerie și pentru a reduce întârzierile de România în comparație cu țările dezvoltate ale lumii. Ei au interacționat cu oamenii de știință din domeniul biotehnologiei si ingineri genetice ale țărilor de conducere ale lumii. Acest lucru a permis să mențină un nivel bun de cercetare științifică și de aplicare a biotehnologiei în agricultură și în alte domenii prioritare ale științei și industriei. Sub supravegherea științifică a oamenilor de știință de la Universitatea Agrară de Stat Român - Moscova Academiei Agricole numit după KA Timiryazev au fost create și dezvoltate Departamentul de laborator științific și agricole Biotehnologie de la Universitatea și în multe universități agricole ale Ministerului Agriculturii din România.

test de mare pentru dezvoltarea biotehnologiei și bioingineriei, în România și în alte țări ale lumii au apărut în unele țări din Europa de Vest și în România o mișcare de protest puternic al publicului a dus la Greenpeace, exprimat în cererile guvernului să interzică utilizarea (și, în esență, și crearea) transgenice plante care au avut un impact negativ asupra ritmului evoluțiilor în domeniul biotehnologiei și în special crearea de plante modificate genetic și utilizarea lor în agricultură și în alte zone de producție.

În prezent, mișcarea de protest oarecum redus. O perioadă de minților „luminat“ și sensibilizare a opiniei publice. Treptat, situația se schimbă și restricție extrem de periculoasă a finanțării biotehnologiei și ingineriei genetice. Schimbarea poziției multe țări are un efect pozitiv astazi pe rezolvarea problemelor urgente ale biotehnologiei și bioingineriei.

Desigur, utilizarea tehnologiilor bioinginerie sunt acum într-o anumită măsură, asociate cu un risc, dar acest risc poate fi complet exclusă, în strictă conformitate cu cerințele din Legea federală „Cu privire la reglementarea de stat a activității de inginerie genetică în România“, cu o monitorizare clară expresia genelor, folosind genomică proteinomnyh și tehnici de monitorizare și evaluare a biosecurității organismelor modificate genetic.

Dezvoltarea biotehnologiei agricole și inginerie genetică va fi efectuată atât în ​​domeniile fundamentale și aplicate și în strânsă cooperare de oameni de știință din RAS si SRAA cu oameni de știință străini. Principiile fundamentale ale biotehnologiei și bioingineriei constituie legile și procesele de formare și a interacțiunii structurilor și funcțiilor ale genomului și toate celulele din organism în timpul transformării sale. biotehnologia și bioinginerie va rezolva problema în creștere transgenice și producția vegetală, creșterea animalelor și medicină veterinară, protecția plantelor, în ecologie, prelucrarea și depozitarea produselor agricole și a altor, surse regenerabile de energie în domeniul biotehnologiei biosecurității, ca industrie știință și producție.

Pericolul principal cu care se confruntă România nu sunt de așa-numita „inginerie biotehnologică și genetice de genocid al poporului“, iar din România pentru a promova subdezvoltare a acestor direcții strategice ale științei și producției agricole în secolul XXI, în comparație cu nivelul mondial.