Для вивчення цієї теми необхідно:
Біотехнологія — це сукупність промислових методів, які застосовують для виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів чи явищ.
Сам термін «біотехнологія» з’явився в 70-х роках XX ст. (біос — життя, технос — мистецтво, майстерність, логос — слово, вчення), хоча біотехнологічні принципи людина розробила вже давно: використання життєдіяльності мікроорганізмів для випікання хліба, виготовлення сиру та інших молочних продуктів, виноробства, пивоварення.
Біотехнологію умовно поділяють на два розділи: традиційна (куди входить технологічна мікробіологія, а також технічна, біохімічна та інженерна ензимологія) і нова (куди входять генетична та клітинна інженерія).
Традиційні біотехнології
Традиційна біотехнологія ґрунтується на ферментації. За останні 30 років виник ряд нових виробництв, що базуються на використанні різних міцеліальних грибів, дріжджів, бактерій, рідше водоростей. За допомогою мікроорганізмів отримують такі лікарські препарати, як кортизон, гідрокортизон і деякі інші, які належать до групи стероїдів.
Біотехнології використовують іще в деяких галузях людського буття. Так, наприклад, у кондитерській промисловості широко використовують лимонну кислоту, яку дістають у результаті життєдіяльності спеціально виведених мікроорганізмів. Зараз у світі виробляють близько 400 тис. тонн цього продукту. Такої кількості лимонної кислоти не забезпечили б жодні цитрусові плантації.
Дедалі ширше стає асортимент ферментів — протеази, нуклеази, амілази, глюкоамілази, каталази, які продукують мікроорганізми; деякі з них, наприклад нуклеази, використовують у генній інженерії. Крім того, мікроорганізми використовують для отримання вакцин. Перспективним є використання мікроорганізмів у гідрометалургії для вилужування металів із бідних руд з метою підвищення їх видобутку.
Сучасні біотехнології. Клітинна інженерія
Метод гібридизації соматичних клітин тварин і людини зараз знайшов винятково важливе застосування для отримання моноклональних антитіл. 1975 р. Келером і Мільдштеймом було розроблено спосіб отримання гібридів між лімфоцитами мишей, імунизованих перед цим якимось антигеном і культивуючими пухлинними клітинами кісткового мозку (мієломними клітинами).
Ці гібридні клітини отримали назву гібридоми. Вони об’єднали в собі здатність лімфоциту утворювати необхідні антитіла (одного типу) і здатність пухлинних клітин безкінечно довго розмножуватися на штучних середовищах. Культивуючи гібридоми, можна отримати антитіла необхідного типу і в необмежених кількостях. Моноклональні антитіла зараз використовують у різних областях медицини і біології.
Можна назвати три напрямки створення нових технологій на основі культивування клітин і тканин рослин.
Перше — отримання промисловим шляхом цінних біологічно активних речовин рослинного походження. Так, отримано мутантні клітинні лінії раувольфії змінної — продуцента індольних алкалоїдів, які містять у 10 разів більш цінного для медицини антиритмічного алкалоїду — аймаліну; дискореї дельтовидної — продуцента діогеніну, який використовується для синтезу гормональних препаратів; отримано штам рути пахучої, який містить алкалоїду рутакридону у 220 разів більше, ніж у самій рослині.
Друге — використання тканинних і клітинних культур для швидкого клонального мікророзмноження та оздоровлення рослини. Можливість використання методів клонального розмноження в стерильній культурі виявлено зараз для 440 видів рослин, які належать до 82 родин.
Третій напрямок складають технології, які пов’язані з генетичними маніпуляціями на тканинах, клітинах, ізольованих протопластах.