Istoria dezvoltării biotehnologiei - studopediya

De-a lungul ultimilor 20 de ani de biotehnologie, datorită avantajelor sale specifice față de alte științe, a făcut un progres decisiv la scară industrială, care într-o mare măsură, de asemenea, necesare pentru a dezvolta noi metode de cercetare și intensificarea proceselor pentru a deschide o capacitate necunoscută anterior obținerii de produse biologice, metode de izolare, identificare și purificarea biologic substanțe active.

Biotehnologie a fost format și a evoluat ca formarea și dezvoltarea societății umane. Aspectul său, formarea și dezvoltarea pot fi împărțite în patru perioade.

Este cunoscut faptul că sumerienii - primii locuitori din Mesopotamia (în prezent Irakul) a creat o civilizație înfloritoare în acele vremuri. Ei au copt pâine din aluat acru, stăpânit arta de bere de gătit. Experiența acumulată transmisă din generație în generație, răspândit printre popoarele vecine (asirienii, babilonienii, egiptenii antici și indieni). Pentru mai multe milenii, otetul este cunoscut de vechi, preparate la domiciliu. Prima distilare se realizează în vinificație XII. vodca de cereale a primit pentru prima dată în secolul al XVI-lea.; Champagne a fost cunoscut încă din secolul al XVIII-lea.

Prin perioada empirică includ obținerea de produse fermentate din lapte, varză acră, băuturi alcoolice miere, însilozare.

Astfel, oamenii din timpul folosit imemoriale, în practică, prin procedee biotehnologice, fără să știe nimic despre microorganisme. Empirismul a fost de asemenea caracterizată și în utilizarea plantelor și animalelor folositoare.

În 1796 a existat un eveniment important în biologie - E. Jenner au avut loc pentru prima dată în istoria inoculării cowpox umane.

2. Perioada etiologic (din aitia greacă -. Expunere de motive) se referă la a doua jumătate a secolului al XIX in dezvoltarea biotehnologiei. Și în prima treime a secolului al XX-lea. (1856-1933 gg.). Acesta este asociat cu cercetarea remarcabilă a marelui om de știință francez Louis Pasteur (1822-1895) - fondatorul științei microbiologie.

Pasteur a stabilit natura fermentarea microbiană, a demonstrat posibilitatea de viață în condiții anoxice, a creat baza științifică a vaccinării și altele.

În aceeași perioadă, el a lucrat elevii lui restante, personalul și kollegm: E.Dyuklo, E.Ru, Sh.E.Shamberlan, II Mecinikov; R.Koh, D.Lister, G.Rikkets, D.Ivanovsky și colab.

In 1859 L. Pasteur preparat un mediu lichid, R.Koh în 1881 a sugerat că metoda de cultură de bacterii pe felii de cartofi sterile și pe un mediu nutritiv de agar. Și, în consecință, acesta nu a reușit să dovedească identitatea de germeni și de a le obține în culturi pure. Mai mult decât atât, fiecare tip ar putea fi propagat pe medii nutritive și utilizate pentru a reproduce procesele respective (fermentare, oxidare, etc.).

Printre realizările din două perioade, mai ales demn de remarcat următoarele:

- 1856 - Cehă călugăr Mendel a descoperit legile semne de poziție dominantă și a introdus conceptul de unități de ereditate ca un factor de discret, care se transmite de la părinți la urmași;

- 1769 - F.Miler alocate "nukleina" (ADN) din leucocite;

- 1883 - I.Mechnikov a dezvoltat teoria imunității celulare;

- 1984 - F.Leffler difterie izolate și cultivate;

- 1892 - D.Ivanovsky descoperit viruși;

- 1893 - V.Ostvald instalat funcția catalitică a enzimelor;

- 1902 - G.Haberland a demonstrat posibilitatea cultivării celulelor de plante într-o soluție nutritivă;

- 1912 - Ts.Neyberg dezvăluit mecanismul procesului de fermentație;

- 1913 - L.Mihaelis M.Menten dezvoltat și cinetica reacțiilor enzimatice;

-1926 - H.Morgan formuleze teoria cromozomială a eredității;

- 1928 - F.Griffit a descris fenomenul de „transformare“ în bacterii;

- 1932 - M.Knoll și E.Ruska inventat microscopul electronic.

Pe parcursul acestei perioade, producția a fost inițiată de drojdie de alimente și metabolice produse presate - acetonă, butanol, citric și acizi lactici, Franța a început crearea bioustanovok pentru tratarea microbiologică a apelor uzate.

Cu toate acestea, acumularea unei mase mari de celule de aceeași vârstă a fost extrem de consumatoare de timp proces. De aceea, nevoie de o abordare fundamental diferită la soluția de multe probleme în domeniul biotehnologiei.

3. Perioada de biotehnice - a început în 1933 și a durat până în 1972

Mai ales un impuls puternic pentru dezvoltarea de echipamente biotehnologiei industriale a fost înregistrată în perioada de formare și dezvoltare a producției de antibiotice (al doilea război mondial, 1939-1945. Atunci când există o nevoie urgentă de antimicrobiene pentru tratamentul pacienților cu plăgi infectate).

Toate progresive în domeniul biotehnologiei și ingineriei discipline, a ajuns până la acea dată, reflectată în biotehnologie.

4. Perioada Gennotehnichesky (de origine greacă Genesis-., Apariția nașterii) a început cu 1972 g. P. Berg creat atunci când prima recombinare a moleculelor de ADN, arătând astfel posibilele direcții de manipulare a materialului genetic al bacteriilor.

Desigur, că fără muncă fundamentală F.Krika și J. Watson pentru a stabili structura ADN-ului ar fi fost imposibil să se obțină rezultate de astăzi în domeniul biotehnologiei. Elucidarea mecanismelor de funcționare și de replicare a ADN-ului, izolarea si studiul enzimelor specifice a dus la formarea unei abordări strict științifice la dezvoltarea proceselor biotehnologice bazate pe manipulări de inginerie genetică.

Crearea de noi metode de cercetare a fost o condiție necesară pentru dezvoltarea biotehnologiei patra perioade.

Moleculara Perioada microbiologie genetica legată la ieșirea științelor naturale la nivel molecular și dezvoltarea în continuare a microbiologie, virusologie si imunologie. Creați un microscop electronic pentru a face vizibile în lumea virușilor și macromolecule. genetica bacteriene pus in lumina problemele de variatie a genei si a creat o întreagă știință - biologie moleculară. Este bacteriile au dovedit rolul ADN-ului în transmiterea trăsăturilor ereditare. Decodarea principiile de bază ale codarea informației genetice în ADN-ul bacteriilor, precum universalitatea codului genetic al bacteriilor si virusurilor au stabilit modele genetice moleculare comune inerente organismelor superioare.

Paul Berg, în 1972, a primit în fragmentul de ADN recombinant in vitro constând din molecule diferite ale ADN-ului viral si bacteriene. In plus, transcrisă gena de E. coli, care a făcut posibilă construirea de gene artificiale si transplantul de gene individuale de la o celulă la alta. Pana in prezent, tehnicile de inginerie genetică utilizate la fabricarea unei game largi de substanțe biologic active.

Utilizarea diferitelor forme de microorganisme în secolul XX. Probleme actuale de dezvoltare teoretică și practică a culturii lor, în scopul de a intensifica procesele cauzate de acestea. Aceasta, la rândul său, a condus la necesitatea de a examina bazele regulamentului de creștere și dezvoltare a microorganismelor, pentru a găsi modalități de a influența metabolismul lor, ceea ce a determinat formarea de încă o tendință de microbiologiei moderne - au reușit cultivarea microorganismelor.

Perioada de biotehnologic - aceasta este secolul douăzeci și unu. Deja, biotehnologia este împins rapid în prim-planul progresului științific și tehnologic. Acest lucru este facilitat de dezvoltarea rapidă a biologiei moleculare moderne si genetica, pe baza realizărilor de chimie și fizică, precum și o nevoie urgentă de practică pentru noile tehnologii ale activităților umane. Definiția generală a biotehnologiei ar trebui să reflecte „utilizarea organismelor, sistemelor biologice sau a proceselor biologice în industrie, agricultură și sectoarele auxiliare“. realizările biotehnice sunt concepute pentru a elimina penuria de alimente, energie, resurse minerale, pentru a îmbunătăți starea de îngrijire a sănătății și de protecție a mediului. Fluxul de informații este mare. Deja a creat istorie a biotehnologiei: epoca de fermentare, epoca antibioticelor (1941-1969). Epoca noilor biotehnologii (după 1975) a început după descoperirea Dzh.Uotsonom și F.Krikom (premiul Nobel) structura ADN-ului. Utilizarea unui sistem catalitic microbian puternic și divers capabilă să transforme substanțe organice naturale de origine vegetală, în orice produse individuale dorit poate într-un mijloc relativ simplu, instalații controlate simplu punct de vedere tehnic, indiferent de condițiile climatice și la costuri reduse de energie.

Dezvoltarea Biotehnologia este determinată de nivelul ridicat de inovare tehnologică. Aici, în primul rând se referă la producerea de energie în detrimentul cultivării pe scară largă a drojdiilor, alge și bacterii pentru a produce proteine, aminoacizi, vitamine și enzime; îmbunătățirea productivității culturilor (clonarea și selecția bazată pe vitro culturi de țesuturi ale soiurilor de plante); bioinsecticides, Fiofertilizanți; reducerea poluării mediului (tratarea apelor reziduale, tratarea deșeurilor și subproduse de agricultură și industrie).

Dezvoltarea biotehnologiei și noi industrii asociate cu evoluția zonele comune ale cercetării biologice și posibilitățile de obținere a resurselor disponibile imediat și regenerabile, care sunt importante pentru viața și bunăstarea oamenilor. În ceea ce privește mai multe procese biotehnologice moderne, ele se bazează pe metodele tehnologiei ADN-ului recombinant, precum și cu privire la utilizarea enzimelor imobilizați, celule sau organite celulare. Cu alte cuvinte, dezvoltarea biotehnologiei determinată în mare măsură de cercetare in microbiologie, biochimie, enzimologie si genetica de microorganisme.

În viitor, pe baza tehnicilor ADN-ului biotehnologie recombinantă va dezvolta sinteza proteinelor vegetale și a realiza fotosinteza artificială și fixarea azotului molecular la scară industrială, soluții ale problemelor de mediu, inclusiv tratarea deșeurilor și controlul poluării mediului. Bioiogicais practic semnificative în producția vegetală, producția animală, depozitarea și prelucrarea produselor agricole, va reduce intensitatea energetică a producției agricole, stabilitatea echilibrului ecologic și populația durabilă (funcțională) produse alimentare. Biotehnologie de materii prime regenerabile va permite să primească alimente și pentru a produce o varietate de active corporale.

savanți interni au scris multe pagini glorioase în dezvoltarea și stabilirea de Microbiologie Agricole Comune, născut la intersecția altor științe formate anterior. Istoria fiecărei științe-este istoria ideilor, istoria nașterii lor, lupta, aprobare și dezvoltare. Este necesar să ne amintim cuvintele lui AM Scriitor roman Gorki: „Nu există nici o forță mai puternică decât cunoașterea: un om înarmat cu cunoștințe, de neînvins.“ Glorioasele nume de oameni de știință români - microbiologi ocupa întotdeauna un loc demn în istoria microbiologiei.

Obiectivul principal al biotehnologiei - pentru a ajuta agricultura să obțină alimente cu un consum minim de produse chimice și materii prime secundare (deșeuri nu) - pentru a converti în util pentru alimentația umană și a mărfurilor. Procesarea industriei biotehnologiei a convertit la producția non-deșeuri utilizând diverse scheme de purificare a apelor reziduale industriale și „deșeuri“ solide.