Біотехнологія

БІОТЕХНОЛО́ГІЯ (від біо… і технологія) — сукупність методів викори­ста­н­ня біо­логічних реакцій та процесів жит­тєдіяльності живих організмів у процесі виробництва цін­ної продукції для потреб медицини, сільського господарства, харчової промисловості. Від 70-х рр. 20 ст. Б. набула значного роз­витку, повʼязаного перед­усім з викори­ста­н­ням методів ген­ної інженерії і клонува­н­ням клітин та організмів тварин. і рослин. походже­н­ня. Роз­робле­н­ня технік цілеспрямов. зміни генет. матеріалу клітини, аналізу ультрамікрокількостей нуклеїн. кислот та білків і їх структури — встановле­н­ня геному і протеому організмів (зокрема геному людини 2001) — закладає основи для створе­н­ня генетично модифікованих клітин та організмів (ГМО) і від­криває нові пер­спективи для Б. Станом на 2002 вже стали ві­домими послідовності геному декількох десятків мікроорганізмів (зокрема дріжджів і мікобактерій туберкульозу), рису та миші.

Серед остан. досягнень Б. — успішне клонува­н­ня ссавців (вівці, свині, корови) не з ембріональних, а з соматич. клітин; створе­н­ня генетично модифікованих рослин, перших штуч. хромосом людини, транс­геном. мишей, які мають і екс­пресують мегабазний локус імуно­глобулінів людини тощо. Як приклад «корисних» кон­струкцій можна навести мікроорганізми, які пере­робляють смі­т­тя або нафто­продукти, чи рослини, які є стійкими до колорад. жука тощо.

1996 біо­технол. компанії виробили продуктів на суму 12,4 млрд дол., на 28 % більше, ніж 1995, і ця тенденція швидкого зро­ста­н­ня зберігатиметься най­ближчими десятилі­т­тями. Більшість продуктів, створ. на основі сучас. Б., — це фармацевт. білки (на суму понад 7 млрд дол.), перед­усім інсулін, антигени вірусів, інтерферони, еритропоетин, фактор стимулюва­н­ня гранулоцитів та ін. Б. рослин значно від­ставала, однак остан­нім часом спо­стерігається швидкий вихід на ринок транс­ген. рослин з новими корис. властивостями. Так, якщо транс­ген­ні рослини в США 1996 за­ймали пл. 1,2 млн га, то 1997 ця площа збільшилася прибл. до 5,2– 6 млн га. Осн. транс­ген­ні форми кукурудзи, сої, бавовнику, картоплі є стійкими до гербіцидів і комах. Це при­звело до зро­ста­н­ня площі під генно-інж. рослинами у США, Канаді, Арґентині, Китаї. В Україні від­сутність законодав. бази, яка б регулювала генно-інж. діяльність, не до­зволяє використовувати ГМО.

Соц. потреби у Б. по­ступово зростають. Протягом остан­нього столі­т­тя насел. Землі збільшилося від 1,5 млрд до 5,5 млрд осіб. Звідси припуще­н­ня, що до 2020 ця цифра зросте до 8 млрд. Харчува­н­ня та мед. обслуговува­н­ня такої кількості насел. залишається найважливішою про­блемою, яка стоїть перед людством. Хоча виробництво с.-г. продуктів за остан­ні 40 p. зросло в 2,5 рази, виріше­н­ня про­блеми збільше­н­ня виробництва продуктів харчува­н­ня традиц. методами (без викори­ста­н­ня ГМО) майже неможливе.

Б. рослин до­зволяє отримувати найдешевші білки (навіть тварин. походже­н­ня) з корисними для людини якостями. Так, введе­н­ня в геном рослин генів тварин. білків призводить до синтезу в них нейропептиду енкефаліну чи імуно­глобулінів з від­повід. активністю антитіл, чи інтерферону людини, чи бактеріал. або вірус. антигенів, які можна використовувати як дешеві вакцини.

Дослідже­н­ня з Б. в Україні проводять в ін­ститутах НАНУ: молекуляр. біо­логії і генетики; клітин. біо­логії і генет. інженерії; мікробіо­логії і вірусології; біо­хімії; фізіології рослин і генетики, а також в установах УААН, у Нац. аграр. університеті. Вперше методом гібридизації соматич. клітин отримано між­родовий гібрид «Арабідобрасика», роз­винено методи генет. транс­формації рослин та створено унікал. колекцію транс­формов. форм рослин. Широко впроваджуються методи мікроклонува­н­ня для при­скоре­н­ня роз­множе­н­ня цін. сортів культур. рослин та клонува­н­ня гібридом соматич. клітин — продуцентів моноклонал. антитіл для імунодіагностики. На базі Ін­ституту клітин. біо­логії і генет. інженерії створ. Між­нар. ін­ститут клітин. біо­логії, який ві­ді­грає провід­ну роль у роз­роблен­ні теор. засад сучас. Б. Остан­німи роками створ. кафедри Б. (у Київ. університеті на базі Ін­ституту біо­хімії НАНУ та у Нац. тех. університеті України «Київ. політех. ін­ститут»), Між­ві­домча рада для ко­ординації досліджень з Б.

Літ.: Сытник К. М., Глеба Ю. Ю. Изолирован­ные протопласты высших растений и конструирование растительной клетки. К., 1973; Вони ж. Слияние протопластов и генетическое конструирование высших растений. К., 1982; Вони ж. Клеточная инженерия растений. К., 1984; Березин И. В., Яцимирский А. К. Биотехнология и ее пер­спективы. Москва, 1986; Глеба Ю. Ю. Станет ли клеточная инженерия новой технологией в селекцион­ном процес­се? Импакт. 1987. № 2; Сас­сон А. Биотехнология: свершения и надежды / Пер. с англ. Москва, 1987; Вакула В. Биотехнология: что это такое? Москва, 1989; Кучук Н. В. Генетическая инженерия высших растений. К., 1997; Gleba Ju. Ju. Plant biotechnology // 2th International Symposium on Plant Biotechnology. K., 1998, 4–8 October.

Ю. Ю. Глеба

Завантажити статтю