биотехнология ответы на экзамен. биотехнология экзамен. 1. Предмет и задачи биотехнологии. Объектами биотехнологии
 Скачать 264.41 Kb.
|
|
68.Социальные аспекты биотехнологии и биоинженерии. Контроль применения биотехнологических методов. Биотехнологич. процессы обуславливают формирование качественно нового типа взаимоотнош. общества и природы, где ценностным ориентиром должна стать идея «благоговения перед жизнью», единение чел. и природы. Биотехнологии социальны по своему хар-ру, они реализуются в обществе, детерминированы общественными потребностями, интересами, осуществляются социальными субъектами. На развитие биотехнологий оказывают влияние различные социальные факторы: потребности людей, система социальных отношений. Поэтому биотехнологии имеют ярко выраженный гуманистический аспект, связанный с определением границ биотехнологической деятельности. Уже при возникновении молекулярной биотехнологии и генной инженерии были высказаны опасения по поводу безопасности технологии рекомбинантных ДНК. Ученым пришлось наложить мораторий на некоторые исследования в этой области до принятия официальных правил работы с рекомбинантными микроорганизмами. Согласно этим правилам, эксперименты можно было проводить только с теми из них, которые неспособны размножаться вне лаборатории, а сами исследователи должны были быть защищены от какой бы то ни было опасности (1974-1975 Широко распространено мнение, что попадание генетически модифицированных организмов в окружающую среду может привести к неконтролируемому распространению их в экосистемах Контроль экспериментов с рекомбинантными ДНК. В 1976 г. Национальные институты здравоохранения США (NIH, от National Institutes of Health), финансирующие и координирующие этот тип исследований издали инструкцию, в которой: сформулировано требование, чтобы в качестве хозяев для чужеродных ДНК использовались только микроорганизмы, неспособные размножаться и передавать свою ДНК другим микроорганизмам вне лаборатории; рекомендовалось работы с патогенными микроорганизмами проводить в боксах с отрицательным давлением; - предлагалось работы с микроорганизмами проводить в помещениях, оборудованных высокоэффективными системами фильтрации; - полностью запрещались эксперименты с преднамеренным высвобождением в окружающую среду любых организмов, содержащих рекомбинантную ДНК. До настоящего времени три проблемы еще не нашли адекватного решения: - как контролировать производство и потребление пищевых продуктов, содержащих генетически измененные организмы или полученных с их использованием; - как контролировать преднамеренное высвобождение ГМО в окружающую среду (военные разработки, терроризм); - как контролировать лекарственные препараты, полученные с помощью технологии рекомбинантных ДНК. 69.Понятие о биоэтике и биобезопасности. Биоэтика и биобезопасность – синтез научных дисциплин, которые регламентируют морально-этические и правовые основы в регулировании получения и применения современных биологических знаний. Биоэтика – практическая этика, возникла как совокупность моральных норм с различной степенью систематизации, рационализации, композиции и институциональной поддержки, и ориентирована на выработку и установление в практике био- и медицинских исследований нравственно-понимающего отношения к Жизни и ко всему Живому на основе швейцеровского принципа благовения перед жизнью. Биобезопасность – система научно-обоснованных мероприятий, направленных на предотвращение или снижение до безопасного уровня потенциально неблагоприятных воздействий генно-инженерной деятельности и генно-инженерных (трансгенных) организмов на здоровье человека и окружающую среду. При проведении рДНК–биотехнологии важной проблемой является возможность получения мутантов с содержанием токсичных или аллергенных для человека белков или других опасных соединений. Не исключено, что при трансгенозе могут активироваться «молчащие» гены, поэтому вероятно появление генотипов, опасных для здоровья и жизни человека. Возможность появления таких мутантов значительно возрастает при использовании искусственных, синтетических генов для трансгенных растений, животных и микроорганизмов с улучшенными и принципиально новыми свойствами. Не исключено также взаимодействие полученных модифицированных генов с генами третьих генотипов, что может привести к становлению новых генотипов с опасными свойствами для людей и окружающей среды. Однако 40 лет интенсивных работ в области новейшей биотехнологии – генетической инженерии – показывают их безопасность. Это объясняется исходя из следующих основных положений: 1. В биоинженерных работах используются природные гены, которые за все время эволюции подвергались отбору, элиминации, рекомбинации и т.д. В результате этого выработались механизмы, которые обеспечивают устойчивый характер репарации биосинтеза белков и их качества. 2. В биоинженерных лабораториях постоянно проводится мониторинг за качеством получаемых трансгенных организмов. Это позволяет заблаговременно, на этапе создания генетически-модифицированных объектов (ГМО) в лаборатории, выявить опасные генотипы и не допускать их в производство. 3. Для создания ГМО используются проверенные гены и их регуляторные генетические структуры, что позволяет получать трансгенные организмы с заданными свойствами. 70.Крупномасштабная и малотоннажная биотехнология. По мере создания микробиологических производств происходило их отделение от пищевой, химической, медицинской и др. отраслей промышленности. По степени использования микроорганизмов отрасли промышленности можно разделить на две большие группы: 1) относится ряд пищевых производств (например, бродильные производства, пивоварение, виноделие и пр.) 2) производства связанные с культивированием, т.е. выращиванием микроорганизмов, либо продуцированием (выработкой) полезных продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Первая группа производств не относится к собственно микробиологической промышленности. Применение микроорганизмов ограничивается здесь, какой либо одной стадией технологического процесса. Вторая группа относится к биотехнологии или микробиологической промышленности и по технологическому признаку может быть разделена на две подгруппы: I. Многотоннажные производства. II. Малотоннажные производства. Многотоннажные производства связаны с выработкой: 1) больших количеств биомассы микроорганизмов (прежде всего дрожжей); 2) ряда органических кислот (лимонной, молочной, уксусной и 3) ряда спиртов. При многотоннажном производстве используется глубинное культивирование микроорганизмов. Условия культивирования в многотоннажном производстве не требуют высокой степени стерильности, в связи с этим здесь используются т.н. не стерильные ферментаторы. Культивирование в многотоннажных производствах происходят в неблагоприятных условиях для дикой микробиоты: · в кислой среде при рН 4,0 – 5,0 · и температурах больше 35 0С. Вероятность проникновения и воздействия на основные процессы посторонней микрофлоры мала. В многотоннажном производстве питательные среды и т.н. культуральные жидкости содержат спирты и другие компоненты в концентрациях, при которых затруднен рост многих вредных или диких микроорганизмов. Кроме того, в ряде случаев при культивировании в многотоннажном производстве используются микроорганизмы являющиеся - т.н. анаэробами (т.е. не нуждающимися в кислороде воздуха). Следовательно, при культивировании не требуется аэрация (т.е. насыщение воздухом), что облегчает борьбу с посторонней микробиотой. Ввиду таких сравнительно не высоких требований к защите процесса от посторонней микрофлоры основное оборудование в многотоннажном производстве, а именно: – бродильные чаны и ферментаторы – не нуждаются в надежной стерилизации и герметизации. Что же касается особенностей технологии многотоннажных производств, то следует особенно выделить то, что стадия выделения готового продукта довольно проста: либо сепарация дрожжей; либо ректификация растворителей. Кроме того, конечные продукты выпускаются либо в жидком виде, либо сухом виде, для чего они подвергаются сушке в распылительных сушилках. Малотоннажные производства или тонкий микробиологический синтез относятся ко второй подгруппе. Цель малотоннажных производств - получение либо бактериальных препаратов; либо веществ сложной органической структуры, большинство из которых обладает биологической активностью. Сюда относятся: медицинские и кормовые антибиотики, ферменты, бактериальные удобрения, и стимуляторы роста, кровезаменители, вакцины, гормональные препараты и т.п. В малотоннажном производстве также используется глубинное выращивание микроорганизмов, которые являются продуцентами биологически активных веществ. Культивирование при малотоннажном производстве происходит в условиях близких к нормальным и оптимальным для развития дикой микробиоты (рН 6,2 – 7,2 и температура 25 – 35 °С). Следовательно, посторонние микроорганизмы могут либо полностью подавить рост полезного продуцента; либо резко снизить выход нужного продукта метаболизма микроорганизмов. В связи с этим к оборудованию, используемому в малотоннажном производстве, предъявляются повышенные требования к стерильности и герметичности, как аппаратов, так и технологических процессов протекающих в них. Выделение конечного продукта из культуральных жидкостей в малотоннажном производстве происходит более сложным путем. |