История развития биотехнологии
Биотехнология Все виды работ, при которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов производятся те или иные продукты К. Эреки (1917) Раздел науки о получении продуктов биосинтеза М. Е. Беккер (1979) «Биотехнология микробного синтеза» Промышленное получение продуктов (пива, уксуса, сыра) с использованием биохимических процессов А. Хастинг (1980)
Биотехнология Приложение биологических систем или процессов к промышленности Европейская федерация по биотехнологии (1980) Наука, разрабатывающая научные основы крупнотоннажной реализации процессов получения с помощью биокатализаторов различных веществ и средств защиты окружающей среды Конгресс социалистических стран по биотехнологии (Братислава, 1983) наука, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов жизнедеятельности для решения технологических задач, а также изучения возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методами генной инженерии
Цвета биотехнологии Зеленая биотехнология — использование биотехнологических процессов и методов в лесной, целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве и рыбоводстве. Например, создание генетически модифицированных (трансгенных) растений с улучшенными сельскохозяйственными свойствами.
Цвета биотехнологии Красная биотехнология — использование биотехнологических процессов и методов в медицине, например в создании биофармацевтических препаратов (белков, ферментов, антител), а также в генной и клеточной терапии.
Цвета биотехнологии Экологическая биотехнология - направление, включающее применение биотехнологии для решения проблем окружающей среды
Цвета биотехнологии Морская биотехнология – это изучение и применение молекулярных биотехнологических методов по отношению к морским (водным) организмам.
Цвета биотехнологии Промышленная биотехнология – классическая биотехнология - использование биотехнологических процессов в промышленной переработке сырья.
Цвета биотехнологии Пищевая биотехнология – биотехнологические методы производства продуктов питания, направленные на улучшение качества и безопасности пищевого сырья, повышение питательной ценности пищи, создание функциональных продуктов, способствующие сохранению и укреплению здоровья.
Цвета биотехнологии Биобезопасность и биологическая защита - включает в себя исследования по всем аспектам биотерроризма
Этапы развития биотехнологии v Эмпирический 6000 до н. э. – в Вавилоне записаны рецепты пива 4000 до н. э. – египтяне открыли способ приготовления дрожжевого хлеба 800 до н. э. – в Китае создан первый антибиотик (плесень на соевых бобах применялась для обезболивания), соевый творог используется для лечения ожогов 100 до н. э. – в Китае использован первый инсектицид (высушенные и измельченные в мельчайший порошок лепестки хризантемы применялись, чтобы отпугивать мух и комаров)
Этапы развития биотехнологии v Эмпирический 1590 – Янсен изобрел микроскоп 1663 – Гук открывает человеческую клетку 1675 – Левенгук открывает бактерию 1797 – Дженнер провел первую вакцинацию против оспы 1839 – Шлейден и Шванн сформулировали клеточную теорию
Этапы развития биотехнологии v Этиологический 1857 – Пастер предполагает, что ферментацию проводят микробы
Этапы развития биотехнологии v Этиологический 1859 – Чарльз Дарвин публикует книгу "Происхождение видов и естественный отбор", в которой разработана теория эволюции 1865 –Мендель доложил результаты работы «Опыты над растительными гибридами» 1882 – Кох открыл возбудителя туберкулеза 1883 - Мечников разработал теорию клеточного иммунитета 1984 - Леффлер изолировал и культивировал возбудителя дифтерии 1892 - Ивановский открыл вирусы 1893 - Оствальд установил каталитическую функцию ферментов
Этапы развития биотехнологии v Этиологический 1902 - Хаберланд показал возможность культивирования клеток растений в питательных растворах 1912 - Нейберг раскрыл механизм процессов брожения 1913 - Михаэлис и Ментен разработали кинетику ферментативных реакций 1919 – термин «биотехнология» впервые использован в печати 1926 - Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности
Этапы развития биотехнологии v Этиологический. 1928 - Гриффит описал явление трансформации у бактерий 1928 – Флеминг открыл пенициллин 1932 - Кнолль и Руска изобрели электронный микроскоп
Этапы развития биотехнологии v Биотехнический 1933 – Клюйвер и Перкин опубликовали «Методы изучения обмена веществ у плесневых грибов» 1938 – Уивер ввел термин «молекулярная биология» 1941 – Лост ввел термин «генетическая инженерия» 1942 – массовое производство пенициллина 1944 – Эйвери доказал, что ДНК несет генетическую информацию
Этапы развития биотехнологии v Биотехнический 1953 – Уотсоном и Криком открыта двойная спираль ДНК 1958 – ДНК синтезирована в лаборатории 1961 - USDA зарегистрировали первый биопестицид Bacillus thuringiensis (Bt) 1963 - получены новые сорта пшеницы, увеличивающие урожайность на 70%; начало "Зеленой Революции" в сельском хозяйстве 1970 - открыты рестриктазы
Этапы развития биотехнологии v Генотехнический 1972 – Берг создал первую рекомбинантную молекулу ДНК 1976 – в США выходит первый законодательный акт по работе с рекомбинантной ДНК; определена последовательность базовых пар в генах (A, C, T, G). 1982 - зарегистрировано первое лекарство, полученное методами биотехнологии (FDA): человеческий инсулин, выбатываемый бактериями; первая генетическая трансформация растительной клетки Petunia (расцветка цветков) 1983 - создано первое ГМ растение (табак) 1986 - первая ГМ вакцина для человека (против гепатита В); первое противораковое лекарство, полученное методами биотехнологии (интерферон)
Этапы развития биотехнологии v Генотехнический 1987 - первое разрешение на полевые испытания ГМ растений (томаты, устойчивые к вирусу, и картофель) 1990 - первый ГМ-продукт питания, зарегистрированный в UK (модифицированные дрожжи) 1993 - создание Биотехнологической Промышленной Организации (BIO); первое разрешение FDA на полный ГМ пищевой продукт (помидоры) 1996 -1997 - Коммерциализация первых ГМ культур (RR кукуруза, RR соя, Bt хлопчатник) : Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Мексика, США 1997 - В Шотландии клонирована овечка Dolly
Этапы развития биотехнологии v Генотехнический 2000 - Первое полное картирование генома растения ГМО занимают 108. 9 млн акров в 13 странах; технология "Золотой Рис" стала доступной для развивающихся стран (лечение некоторых форм слепоты) 2001 – генетическая карта риса, ГМ-картофель, томаты, рис 2002 – полная генетическая карта человека; зарегистрировано около 350 рекомбинантных вакцин – против сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза, гепатита. Более 30% сои , 16% хлопка, 7% кукурузы являются ГМ
Для генотехнического периода характерны: 1. Использование генетической и клеточной инженерии для получения новых продуцентов; 2. Получение моноклональных антител, гибридов и изолированных протопластов; трансплантация эмбрионов; 3. Разработка и внедрение экологически чистых и безотходных технологий; 4. Автоматизация и компьютеризация промышленного производства биотехнологической продукции.
Задачи биотехнологии сегодня Практическое внедрение (т. е. практическое использование): • новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов, используемых в здравоохранении для диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний; • биологических средств защиты сельскохозяйственных растений от возбудителей заболеваний и вредителей, бактериальных удобрений и регуляторов роста растений и животных; новых сортов растений, устойчивых к разного рода неблагоприятным воздействиям (факторам внешней среды); новых пород животных с полезными свойствами (трансгенные животные); • ценных кормовых добавок для повышения продуктивности сельскохозяйственных животных (кормового белка, аминокислот, витаминов, ферментов, способствующих повышению усвояемости кормов, и т. п. );
Задачи биотехнологии сегодня • новых биоинженерных методов для получения высокоэффективных препаратов различного назначения, используемых в сельском хозяйстве и ветеринарии; • новых технологий создания и получения хозяйственно ценных продуктов для пищевой, химической и микробиологической промышленности; • эффективных технологий переработки сельскохозяйственных, промышленных и бытовых отходов для получения продуктов, которые могут использоваться в других отраслях хозяйственной деятельности человека (например, биогаза, удобрений, топлива для автомобилей и т. п. ).
Благодарю за внимание!
Скачать презентацию История развития биотехнологии Биотехнология Все виды работ
История развития биотехнологии_new.ppt