Сочетание кремния и биотехнологий позволяет гибридным электронным цепям реагировать одновременно на электрические и биологические сигналы. Изобретение относится к биотехнологии и сельскохозяйственной микробиологии и касается штаммов, которые повышает урожайность пшеницы и содержание белка в зерне.
Комментарии
- Похожие презентации
- Биотехнология в современной медицине
- Презентация биотехнологического комплекса в Министерстве науки и образования РФ
- Биотехнология — презентация
- Категория:
- Достижения биотехнологии
РНК-вакцины и 3D-печать органов: главные достижения биотеха. Карточки
Хотя и на зимних школах всегда есть сильная бизнес-секция, но посвящена она скорее не прикладным вопросам, а фундаментальным взаимоотношениям науки и бизнеса: каковы стратегии превращения научных разработок в решения для бизнеса, в каком случае ваше научное открытие имеет бизнес-применения, и тому подобное. Я впервые побывал на школе Future Biotech, и, честно говоря, не ожидал, что это окажется настолько полезно и весело одновременно. Конечно, я не сомневался, что лекции будут предельно интересными, но последующее их горячее обсуждение с другими участниками — вещь достаточно уникальная на фоне рутинного обучения в университете и даже работы в лаборатории. Спасибо, ребята, за то, что у вас разные научные интересы, но всех объединяет энтузиазм и интерес к науке в целом! Из вечерних мероприятий меня наиболее впечатлили дебаты. Когда мы в 10 вечера садились обсуждать документ, я и представить себе не мог, что к 4 утра я что-то пойму и смогу даже потом вести хотя бы отчасти аргументированную беседу об устройстве научных институтов и перспективах их реформирования. Немного жалею, что не поучаствовал в научных боях, но получил огромное удовольствие от наблюдения за этим шоу! Уехал со школы с кучей позитивных эмоций и интересных идей, так что считаю, что школа удалась.
Спасибо организаторам, вы делаете очень важное дело! Успехов в дальнейшем! Алексей Агапов Оригинал: www. За время существования школ на них успели перебывать многие достойные русскоязычные и не только русскоязычные лекторы: Александр Каплан рассказывал про нейроинтерфейсы, Сергей Лукьянов — про то, как массовое секвенирование прорубает новые дороги для иммунологии, Федор Кондрашов — про свой излюбленный эпистаз и расширяющуюся белковую вселенную, Константин Северинов на каждой зимней школе поведывал что-нибудь новенькое про криспры и Сколтех, а работающий в Австрии хорват Боян Жагрович рассказывал свою рисковую и чрезвычайно соблазнительную теорию возникновения генетического кода см. Приложение 1. Само собой, на школе бывают не только лекции и семинары: помимо этого на ней кипит жизнь во множестве проявлений: Есть постерная сессия, которая прекрасна не только сама по себе, но и благодаря презентации постеров, которая интереснее любого стендапа: на презентации танцуют о своих постерах, поют о них, играют о них на музыкальных инструментах, читают проникновенные стихи и разыгрывают театральные сцены. Вот представьте себе песню под балалайку о болезни Вильямса!
Если получилось, вы — подходящий кадр. Еще на школах бывали вечерние круглые столы о животрепещущих научных проблемах: какую избрать публикационную стратегию, чтобы не схоронить свое открытие на многие годы, как это сделал, например, Грегор Мендель; как бороться с лженаукой — не осиновый же кол втыкать в ее адептов; и так далее. Но постепенно традиционная скучноватая академичность круглых столов сменилась новым форматом — дебатами рис. Это когда «школьники» объединяются в две команды, и каждая из них защищает свою точку зрения в каком-нибудь научном холиваре: можно ли использовать научные данные, если они получены аморальным путем например, в зверских экспериментах нацистского врача Менгеле ; имеет ли смысл печататься в русскоязычных журналах, если весь научный мир читает только англоязычные; и так далее. Соль дебатов не в том, что чья-то точка зрения побеждает на это и холивар, чтобы не было одного правильного ответа , а в том, что люди учатся аргументировать свою точку зрения, слушать друг друга и вообще вести научные диспуты. Вдохновителем дебатов был, конечно, Гельфанд, для которого дебаты — это образ жизни. И наконец, научные бои!
Мероприятие, придуманное Политехническим музеем и проведенное на ОИ-2015 и ЗШ-2016 под патронажем идейной вдохновительницы «боев» Александры Коперник и их ведущего Александра Ботенкова , в котором лучшие молодые ученые скрещивают пипетки, как шпаги. Кто лучше расскажет о своей области научной деятельности? Кто сможет сделать более красочное театральное представление об антителах или о животных токсинах, из которых можно получить лекарства? Кто за три минуты объяснит, на что потратил несколько лет жизни? К научным боям тусовка вскипала, как шампанское, и участники очертя голову выходили на сцену и начинали изображать антитела, РНК-полимеразы, а то и саму ДНК. Представленные здесь фотографии рис. Зимняя школа от Future Biotech стала для меня второй раз одним из наиболее знаковых событий!
Я снова уезжаю с широчайшим запасом идей, планов и мыслей, которые хочется воплотить в жизнь в ближайшее и не только время. Интересные и важные лекции, продуктивное общение и, конечно же, захватывающие Научные бои! Единственное, чего, возможно, хотелось бы чуть больше — это дней, проведенных на школе. Потому что потрясающая энергетика, идущая от участников, и общий драйв и темп школы сложно встретить где-то еще. Большое спасибо организаторам за чудеснейшую школу и всем участникам еще раз за неповторимую атмосферу! Тетродотоксина всем за мой счет! Отдельно надо упомянуть последнюю школу.
Во-первых, она была недавно. Во-вторых, она была очень хорошая. В-третьих, в ней появилось важное нововведение: начались онлайн-трансляции школьной жизни. До того момента школы были прекрасны, но находились в каком-то интеллектуальном карантине: знали о них только те, кто уже накрепко связал себя с биологией, а простому человеку не то что вход в них, а даже просто знание о них были заказаны. И вдруг на игровом сайте sc2. Казалось бы, где геймеры, а где — высокопроизводительное секвенирование? А вышло так, что две тусовки за несколько дней стали разделены разве что экраном и проводками.
Зрители стрима могли задавать вопросы на лекциях — и вопросы оказывались едва ли не интереснее и профессиональнее, чем вопросы тщательно отобранных участников школы. Зрители стрима виртуально участвовали в ночных попойках и обсуждениях научных будней. Короче, зрители стрима ну, не все, но некоторые неожиданно оказались людьми одной крови с молодой научной тусовкой. И хочется надеяться, что это только начало и постепенно научные стримы станут основной формой проведения досуга на территории бывшего СССР. Уже становятся: FutureBiotech Live. Во-первых, это утреннее пробуждение под пение петухов и звон колоколов за окном — совсем как в деревне у бабушки! Во-вторых, это замечательная возможность посещать лекции именитых ученых, которые являются экспертами в своей области!
В-третьих, это огромный простор для творчества: бизнес-игры, мастер-классы, научные бои... Просто невозможно оставаться в стороне и не попробовать хоть что-то из вышеперечисленного а лучше пробовать всё и сразу!
Повысились урожаи хлопка. Резко сократилось использование химических ядов, что сильно улучшило экологическую обстановку в сельскохозяйственных районах Китая. Слайд 24 Гусеница хлопковой совки Helicoverpa armigera Слайд 25 В 1999 г. Позже были выведены гигантские форели, тиляпии, палтусы и другие рыбы. В литре молока обычной коровы содержится 0,02 г лактоферрина. В литре молока коров корпорации « Gene Farm » — 1 грамм человеческого лактоферрина. Все они — потомки быка по кличке Герман, который родился в 1990 году в Голландии. В 1999 году началось промышленное производство химозина из молока трансгенных овец в ГПЗ «Трудовой» Саратовская обл.
Главное правило отбора участников на школу — ощущение, что человек дорос до потолка в той области, которой занимался, и теперь должен что-то менять в своей жизни. Дело тут в том, что многие люди совершенно не представляют себе весь тот веер возможностей, который в наше время дает биотехнологический бэкграунд. Можно остаться в фундаментальной науке, работать в лабе, капать в пробирки, постепенно достигнуть профессиональных и карьерных высот и, может быть, в конце концов совершить какое-нибудь великое открытие. Можно бросить фундаментальную науку и заняться прикладной: на основе своих научных идей организовать стартап и возможно добиться невообразимых успехов в бизнесе.
Можно пойти наемным сотрудником в фармацевтическую компанию или биотехнологическое производство зарабатывать хорошие деньги. Можно вообще уйти из науки как таковой и применить свои знания и опыт биотехнолога в финансовой сфере: заняться консалтингом, инвестированием в различные проекты и так далее. Можно пойти в госструктуры: стать чиновником, регулирующим отношения науки и власти, и налаживать научный процесс с этой непростой стороны. Можно, наконец, стать популяризатором науки: писать научно-популярные статьи и книги, делать сайты, снимать научные фильмы и мультики, организовывать научные музеи, праздники науки и так далее.
Иными словами, перед молодым и талантливым биотехнологом открыт весь мир, а не только двери лаборатории, и задача летних школ и осенних интенсивов — показать ему, как пользоваться теми потрясающими возможностями, какие дает ему профессия. Итак, прошел день с окончания школы, я немного пришел в себя, вспомнил алфавит и теперь наконец могу что-то написать. Ну, во-первых, привет чатику SC2TV! Ребята, с вами просто нереально весело!
Стоит также отметить, что с каждым днем аудитория чата становилась всё серьезнее, и в последний день я даже уже не всегда улавливал нить рассуждений, так что пора переименовывать ресурс в SCienceTV! Что-то я всё про чатик, да про чатик... Но кроме чатика, стоит отметить просто великолепнейших лекторов — цвет и свет российской науки, а самое главное — добрых, умных, интересных и открытых для общения людей! Это профессионалы высшего уровня, их просто невероятно приятно слушать, с ними бесконечно полезно общаться, и я горжусь, что мне выпала честь познакомиться с ними.
Ну и, конечно, теперь немного про тех, без кого ничего бы и не было, то есть организаторов! Ребята, вы просто нереально крутые, именно благодаря вам у стольких молодых ученых и не только ученых появилась возможность познакомиться друг с другом, с топовыми людьми из мира науки и самыми последними достижениями и трендами. Итак, еще раз всем-всем-всем огромное спасибо за эти драйв, фан и дружественную атмосферу, уверен, что все мы вынесли кучу пользы из этой крайне насыщенной недели! До новых встреч особенно в чатике на стримах!
Артём Богомолов Оригинал: www. Рисунок 6. Непременная часть долгих вечеров на зимних школах — круглые столы и дебаты. А в это время ведущая видеоблога « Всё как у зверей » Евгения Тимонова говорит об альтернативных форматах популяризации научного знания.
Зимние же школы ориентированы больше на современную науку, чем на бизнес. Лекторы, приезжающие на зимнюю школу, обычно уже седовласы и общепризнанны; помимо российских научных гигантов приезжают и известные иностранные ученые. Лекции, читаемые ими, посвящены фундаментальным вопросам науки и прорывам последних лет. Хотя и на зимних школах всегда есть сильная бизнес-секция, но посвящена она скорее не прикладным вопросам, а фундаментальным взаимоотношениям науки и бизнеса: каковы стратегии превращения научных разработок в решения для бизнеса, в каком случае ваше научное открытие имеет бизнес-применения, и тому подобное.
Я впервые побывал на школе Future Biotech, и, честно говоря, не ожидал, что это окажется настолько полезно и весело одновременно. Конечно, я не сомневался, что лекции будут предельно интересными, но последующее их горячее обсуждение с другими участниками — вещь достаточно уникальная на фоне рутинного обучения в университете и даже работы в лаборатории. Спасибо, ребята, за то, что у вас разные научные интересы, но всех объединяет энтузиазм и интерес к науке в целом! Из вечерних мероприятий меня наиболее впечатлили дебаты.
Когда мы в 10 вечера садились обсуждать документ, я и представить себе не мог, что к 4 утра я что-то пойму и смогу даже потом вести хотя бы отчасти аргументированную беседу об устройстве научных институтов и перспективах их реформирования. Немного жалею, что не поучаствовал в научных боях, но получил огромное удовольствие от наблюдения за этим шоу! Уехал со школы с кучей позитивных эмоций и интересных идей, так что считаю, что школа удалась. Спасибо организаторам, вы делаете очень важное дело!
Успехов в дальнейшем! Алексей Агапов Оригинал: www. За время существования школ на них успели перебывать многие достойные русскоязычные и не только русскоязычные лекторы: Александр Каплан рассказывал про нейроинтерфейсы, Сергей Лукьянов — про то, как массовое секвенирование прорубает новые дороги для иммунологии, Федор Кондрашов — про свой излюбленный эпистаз и расширяющуюся белковую вселенную, Константин Северинов на каждой зимней школе поведывал что-нибудь новенькое про криспры и Сколтех, а работающий в Австрии хорват Боян Жагрович рассказывал свою рисковую и чрезвычайно соблазнительную теорию возникновения генетического кода см. Приложение 1.
Само собой, на школе бывают не только лекции и семинары: помимо этого на ней кипит жизнь во множестве проявлений: Есть постерная сессия, которая прекрасна не только сама по себе, но и благодаря презентации постеров, которая интереснее любого стендапа: на презентации танцуют о своих постерах, поют о них, играют о них на музыкальных инструментах, читают проникновенные стихи и разыгрывают театральные сцены. Вот представьте себе песню под балалайку о болезни Вильямса! Если получилось, вы — подходящий кадр. Еще на школах бывали вечерние круглые столы о животрепещущих научных проблемах: какую избрать публикационную стратегию, чтобы не схоронить свое открытие на многие годы, как это сделал, например, Грегор Мендель; как бороться с лженаукой — не осиновый же кол втыкать в ее адептов; и так далее.
Но постепенно традиционная скучноватая академичность круглых столов сменилась новым форматом — дебатами рис. Это когда «школьники» объединяются в две команды, и каждая из них защищает свою точку зрения в каком-нибудь научном холиваре: можно ли использовать научные данные, если они получены аморальным путем например, в зверских экспериментах нацистского врача Менгеле ; имеет ли смысл печататься в русскоязычных журналах, если весь научный мир читает только англоязычные; и так далее. Соль дебатов не в том, что чья-то точка зрения побеждает на это и холивар, чтобы не было одного правильного ответа , а в том, что люди учатся аргументировать свою точку зрения, слушать друг друга и вообще вести научные диспуты. Вдохновителем дебатов был, конечно, Гельфанд, для которого дебаты — это образ жизни.
И наконец, научные бои! Мероприятие, придуманное Политехническим музеем и проведенное на ОИ-2015 и ЗШ-2016 под патронажем идейной вдохновительницы «боев» Александры Коперник и их ведущего Александра Ботенкова , в котором лучшие молодые ученые скрещивают пипетки, как шпаги. Кто лучше расскажет о своей области научной деятельности? Кто сможет сделать более красочное театральное представление об антителах или о животных токсинах, из которых можно получить лекарства?
Проще говоря, бионика - это соединение биологии и техники. Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике. Слайд 14 Биоремедиация Комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов — растений, грибов, насекомых, червей и других организмов. Слайд 15 Описание слайда: Клонирование Появление естественным путем или получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого в том числе вегетативного размножения. Термин «клонирование» в том же смысле нередко применяют и по отношению к клеткам многоклеточных организмов. Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул молекулярное клонирование. Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул.
24.Биотехнология достижения и перспективы развития
Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов - бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными. Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Cлайд 10 Клонирование Клонирование овцы Долли в 1996 году Яном Вильмутом и его коллегами в Рослинском институте в Эдинбурге вызвало бурную реакцию во всем мире. Долли была зачата из клетки молочной железы овцы, которой уже давно не было в живых, а ее клетки хранились в жидком азоте.
Методика, с помощью которой была создана Долли, известна под названием "перенос ядра", то есть из неоплодотворенной яйцеклетки было удалено ядро, а вместо него помещено ядро из соматической клетки. Cлайд 11 Клонирование овцы Долли Cлайд 12 Новые открытия в области медицины Особенно широко успехи биотехнологии применяются в медицине. В настоящее время с помощью биосинтеза получают антибиотики, ферменты, аминокислоты, гормоны. Например, гормоны раньше, как правило, получали из органов и тканей животных.
Даже для получения небольшого количества ле чебного препарата требовалось много исходного материала. Следовательно, трудно было получить необходимое количество препарата, и он был очень дорог. Так, инсулин, гормон поджелудочной железы, — основное средство лечения при сахарном диабете. Этот гормон надо вводить больным постоянно.
Производство его из поджелудочной железы свиньи или крупного рогатого скота сложно и дорого. К тому же молекулы инсулина животных отличаются от молекул инсулина человека, что нередко вызывало аллергические реакции, особенно у детей. В настоящее время налажено биохимическое производство человеческого инсулина.
Представила учебник по биотехнологии сама Елена Бахтенко.
По словам автора труда, на написание пособия ушло два года. Издание состоит из трех разделов: «Общая биотехнология», «Частная биотехнология» и «Нанобиотехнология». Помимо Елены Бахтенко, в создании учебника принял участие профессор кафедры медицинских нанобиотехнологий Российского национального исследовательского медицинского университета им. Пирогова Павел Курапов, а редактором выступил вице-президент Российской академии наук Владимир Чехонин.
Крайне важны биотехнологии и в медицине. Именно благодаря им удается получить лекарства и вакцины от новых вирусов. Для этого нужны подготовленные специалисты. Начинать профильное обучение необходимо еще в школе.
Для этого и создаются специальные классы.
Численность населения в мире уже превысила 7 млрд. Несмотря на то, что за последние 40 лет традиционное производство сельскохозяйственной продукции выросло более чем в 2 раза, дальнейший рост представляется маловероятным.
Большая часть пригодных к возделыванию земель уже вовлечена в сельскохозяйственное производство. Неудивительно, что первые опыты по выращиванию генно-модифицированных культурных растений вызвали в мировом сообществе гигантский ажиотаж и веру в светлое будущее. Технология обещала быстро завалить мир продукцией, полученной из новых растений со значительно увеличенным урожаем, устойчивых к вредителям и неблагоприятным факторам среды.
Реальность, впрочем, несколько скорректировала эти радужные мечты. Генетическая инженерия отличается от традиционной селекции тем, что при селекции перенос генов осуществляется только между близкородственными растениями, генная же инженерия позволяет перенести в растение гены из любого организма. Генетическая инженерия - получение новых комбинаций генетического материала путем проводимых вне клетки манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот и переноса созданных конструкций генов в живой организм.
Цель заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы организму свойства, полезные для человека. Необыкновенная притягательность трансгенов кроется также в том существенном факте, что биотехнологии позволяют выводить новые культуры за 2-3 года. Обычные же методы селекции путем отбора и скрещивания - это 10 и более лет.
Технология рекомбинантных ДНК использует следующие методы: - расщепление ДНК рестрицирующими нуклеазами, ускоряющее выделение и манипуляции с отдельными генами; - быстрое секвенирование всех нуклеотидов в очищенном фрагменте ДНК, что позволяет определить границы гена и аминокислотную последовательность, кодируемую им; - конструирование рекомбинантной ДНК; - клонирование ДНК: амплификация in vitro с помощью цепной полимеразной реакции или введение фрагмента ДНК в бактериальную клетку, которая после такой трансформации воспроизводит этот фрагмент в миллионах копий; - введение рекомбинантной ДНК в клетки непосредственно или с помощью переносчиков — модифицированных бактерий или вирусов. В 70-х годах группа американских исследователей сообщила о выделении в лаборатории первой гибридной молекулы ДНК — то есть генетического материала, объединившего в себе гены разных организмов. С этого момента формально и взяла старт генная инженерия.
В 1983 году американцы вывели трансгенный табак, неуязвимый для определенного вида вредителей. Уже через 4 года трансгенные растения, устойчивые к насекомым и гербицидам, поступили в массовую продажу. Сейчас самые распространенные ГМ-растения - соя, кукуруза, масличный рапс и хлопок.
В некоторых странах для выращивания одобрены трансгенные помидоры, рис, картофель. Чаще всего культурные растения наделяют устойчивостью к гербицидам, насекомым или вирусам. Устойчивость к гербицидам позволяет «избранному» растению быть невосприимчивым к смертельным для других дозам химикатов.
В результате поле очищается от всех лишних растений, то есть сорняков, а культуры, устойчивые к гербицидам, выживают. Устойчивая к насекомым флора становится поистине бесстрашной: например, непобедимый колорадский жук, съедая листик картофеля, погибает. Почти все такие растения содержат встроенный ген природного токсина, вырабатываемого земляной бактерией Bacillus thuringiensis.
Был созданы растения, в которые для увеличения морозоустойчивости вживили ген североамериканской камбалы. Гибрид томата и рыбы получил неофициальную кличку "завтрак Франкенштейна". Проводились также опыты по выращиванию помидоров-гигантов кубической формы, риса с повышенным содержанием каротина, изменению цвета хлопка, и даже по созданию растений, светящихся в темноте.
Несмотря на первоначальные успехи, у генной инженерии растений сразу же появились скептики. Противники ГМО утверждали, что влияние новых белков, которые продуцируют встроенные в ГМО чужеродные гены, неизвестно и последствия невозможно предугадать. К тому же часть генетического материала переносчиков могла встраиваться в геном полученного организма с непредсказуемыми следствиями.
К сожалению, такие опасения оказались обоснованными. Как оказалось, исследования по влиянию ГМО на животные организмы проводились в слишком короткие сроки, недостаточные для полного изучения влияния. Мало того, по признанию некоторых ученых, работающих в биотехнологической отрасли, они были вынуждены изменить данные своих результатов по «настойчивой просьбе» спонсоров.
Например, еще первое предмаркетинговое исследование генетически модифицированного томата на безопасность, проведенное в США в 1994 г. Однако позже открылось, что в течение двух недель после его проведения 7 из 40 подопытных крыс умерли, и причина их смерти неизвестна. В конце 90-х годов английские ученые на основании проведенных опытов впервые заявили о том, что употребление подопытными крысами генетически модифицированного картофеля привело к серьезным повреждениям их внутренних органов и иммунной системы.
У животных возник целый набор серьезных изменений желудочно-кишечного тракта, печени, зоба, селезенки. Но самое зловещее - уменьшился объем мозга. Тогда же были вовремя остановлены опыты по введению в сою генов бразильского ореха.
В продажу мог быть выпущен аллерген, смертельно опасный для тысяч людей, не переносящих орехи. Причем тестирование животных не выявило опасности, а тестирование ГМ-продуктов на людях-аллергиках не входит в обязательную программу испытаний новых продуктов. Так что аллерген был вовремя замечен только по счастливой случайности.
Проведенная в России в 2006 году проверка влияния ГМ-сои, устойчивой к гербициду раундапу, на потомство лабораторных крыс показала повышенную смертность крысят первого поколения, недоразвитость выживших крысят, патологические изменения в органах и отсутствие второго поколения. Возможным ущербом для здоровья людей опасность ГМО-растений не ограничивается. Доказано, что некоторые ГМ-растения смертельно опасны для живущих на поле или рядом с ним грызунов и насекомых.
Последствия нарушения биоценоза в окрестностях плантаций таких ГМ-растений никто не берётся предсказать. Также существует реально доказанная опасность передачи трансгена от культурного растения его дикорастущим сородичам. В результате может получиться устойчивый к действию пестицидов и гербицидов, не боящийся ни жары, ни холода, не угрызаемый жуками и паразитами и страшно плодовитый суперсорняк.
По этой причине, в США, являющихся лидером в создании и производстве ГМ-растений, плантации натуральных и генетически модифицированных растений далеко разнесены друг от друга. Например, во Флориде ГМ-хлопок разрешено выращивать только в северной части штата, а натуральный — в южной. Обещанное увеличение урожая оказалось не столь значительным, чтобы закрыть глаза на многочисленные страшилки генно-модифицированных растений.
В итоге восторженное настроение в мире сменилось на осторожное. В Европе целые города и округи позиционируют себя как «зоны, свободные от ГМО».
Служебные ссылки
- Содержание
- Скачать похожие презентации по биологии
- Новости по тегу биотехнологии, страница 1 из 2
- Биотехнология – достижения и проблемы - презентация онлайн
- Презентация к исследовательской работе "Зеленые биотехнологии" • Наука и образование ONLINE
- Информация о презентации
Отраслевые биотехнологии
Презентация на тему "Биотехнология: достижения и перспективы развития", предназначена для сопровождения урока по аналогичной теме для обучающихся 10 класса. Вот почему их можно считать настоящим прорывом биотехнологической науки. Автор рассказывает нам об истории биотехнологии, о целях и задачах, которые она перед собой ставит. Ученые рассказали ребятам о том, как биотехнологии применяют в современном мире. Презентация, обзор современных методов биотехнологии и анализ перспектив их развития к разделу Основы селекции растений, животных и микроорганизмов, Биология, 9.
Презентация Биотехнологии
Воспроизвести копии выдающихся по продуктивности животныхрекордистов. Клонирование человека Клони рование англ. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клонами. Промышленная биотехнология Аборт искусственный аборт, от лат. По современным медицинским стандартам, аборт проводится, как правило, при сроке до 20 недель беременности или, если срок беременности неизвестен, при весе плода до 400 г Эвтана зия от греч. Клони рование англ. Трансплантация пересадка органов — это безальтернативный метод лечения заболеваний таких органов как печень, почка, поджелудочная железа, сердце, легкие и др.
По их мнению, это может послужить альтернативой клонированию и позволит создать препараты, сравнимые с теми, что получаются при клонировании человеческих эмбрионов. Американские ученые практически одновременно получили аналогичные результаты. Но это не означает, что через несколько месяцев можно будет полностью уйти от клонирования эмбрионов и восстанавливать работоспособность организма при помощи стволовых клеток, полученных из кожи пациента. Сначала специалистам придется убедиться в том, что «кожные» столовые клетки на самом деле так многофункциональны, как кажутся, что их можно без опасений за здоровье пациента вживлять в различные органы и что они при этом будут работать. Главное опасение — как бы такие клетки не представляли риска в отношении развития рака. Потому что главная опасность эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что они генетически нестабильны и обладают способностью развиваться в некоторые опухоли после трансплантации в организм Приёмы генной инженерии позволяют выделять необходимый ген и вводить его в новое генетическое окружение с целью создания организма с новыми, заранее предопределёнными признаками. Методы генной инженерии остаются ещё очень сложными и дорогостоящими. Но уже сейчас с их помощью в промышленности получают такие важные медицинские препараты, как интерферон, гормоны роста, инсулин и др. Селекция микроорганизмов является важнейшим направлением в биотехнологии. Развитие бионики позволяет эффективно применять для решения инженерных задач биологические методы, использовать в различных областях техники опыт живой природы. Слайд 16 Трансгенные продукты: за и против? В мире уже зарегистрировано несколько десятков съедобных трансгенных растений. Это сорта сои, риса и сахарной свеклы, устойчивых к гербицидам; кукурузы, устойчивой к гербицидам и вредителям; картофеля, устойчивого к колорадскому жуку; кабачков, почти несодержащих косточек; помидоров, бананов и дынь с удлиненным сроком хранения; рапса и сои с измененным жирнокислотным составом; риса с повышенным содержанием витамина А. Генетически модернизированные источники могут встречаться в колбасе, сосисках, мясных консервах, пельменях, сыре, йогуртах, детском питании, кашах, шоколаде, конфетах мороженом.
Основополагающий вопрос Изображение слайда Слайд 3: Проблемные вопросы «Красная» биотехнология— производство биофармацевтических препаратов для диагностики и лечения различных заболеваний человека и коррекции генетического кода.
Сегодня проводятся эксперименты по редактированию генов в самом теле человека. В сентябре 2018 года Sangamo Therapeutics из Ричмонда , обнародовали информацию о введении редактирующих гены ферментов пациенту, организм которого не справляется с расщеплением сложных сахаров. Правда, пока установлено, насколько это безопасно для жизни и здоровья пациентов. Компьютеры внутри человека. Человечество постепенно входит в эпоху квантовых технологий. Компания Илона Маска Neuralink уже вовсю производит миниатюрные нейрокомпьютерные интерфейсы. Имплантируемые в мозг частицы могут связать организм человека с Интернетом. В «пучке» из шести нейронитей содержатся 192 электрода, которые вживляются в мозг при помощи робота-хирурга. Если буквально, то человеческий мозг подключают к компьютерной системе.
Презентация. Биотехнология. 10 класс
Вот почему их можно считать настоящим прорывом биотехнологической науки. Генная инженерия - Мировые площади занятые трансгенными культурами - Направления клеточной. На площадке РОСБИОТЕХ-2024 прошли пленарные заседания, тематические сессии, круглые столы, выставка-презентация инновационных разработок в области биотехнологий для. Биотехнология в будущем даст человечеству огромные возможности не только в медицине, но и в других направлениях современных наук.
Биотехнологии – медицине будущего
Биотехнологии, биоинженерия, биомедицина и смежные области. А крупнейшая в мире исследовательская компания Research&Markets заинтересовалась отчетами по медицинским и биотехнологическим фирмам. Презентация биотехнологического комплекса в Министерстве науки и образования РФ. Биотехнология как область знаний и динамически развиваемая промышленная отрасль призвана решить многие ключевые проблемы современности.
Отраслевые биотехнологии
Бионика рассматривает биологию и технику совсем с новой стороны, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и в технике. Слайд 14 Биоремедиация Комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов — растений, грибов, насекомых, червей и других организмов. Слайд 15 Описание слайда: Клонирование Появление естественным путем или получение нескольких генетически идентичных организмов путем бесполого в том числе вегетативного размножения. Термин «клонирование» в том же смысле нередко применяют и по отношению к клеткам многоклеточных организмов. Клонированием называют также получение нескольких идентичных копий наследственных молекул молекулярное клонирование. Наконец, клонированием также часто называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул. Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон.
Он был специально модифицирован, чтобы содержать большое количество ретинола — провитамина А. Позже были созданы культуры, обогащенные другими полезными веществами: ресвератролом, витамином С, фолатами и прочими. ГМО-продукты способны решить проблемы, связанные с количеством и качеством продовольствия в мире.
Вот почему их можно считать настоящим прорывом биотехнологической науки. Только вместо пластмассы и смолы для создания органов используют стволовые клетки человека о них мы рассказывали в предыдущей статье , коллаген свиньи или биологически совместимый пластик. Для начала делают компьютерную модель с помощью магнитно-резонансной или компьютерной томографии пациента, а затем на ее основе на 3D-принтере печатают нужный орган.
По форме и строению он будет повторять собственный орган человека. Более того, в случае печати из стволовых клеток, полученных от пациента, этот орган будет полностью иммунологически совместим с ним, то есть будет приживаться и не будет отторжен. Это хорошая возможность решить проблему, связанную с донорскими органами, ведь в этом случае решаются проблемы совместимости и долгого ожидания подходящего органа для пересадки.
Искусственный хрусталик Очень частой проблемой в пожилом возрасте становятся заболевания глаз, чаще всего речь идет о катаракте или глаукоме.
На промышленную основу поставлен выпуск биологических средств борьбы с вредителями на основе использования их естественных врагов и паразитов, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами. Важное место в повышении урожайности растений отводится биологическим удобрениям, включающим в себя различные бактерии. Так, азотобактерин обогащает почву не только азотом, но и витаминами, фитогормонами и биорегуляторами. Препарат фосфобактерин превращает сложные органические соединения фосфора в простые, легко усвояемые растениями. Все большее распространение получает использование биогумуса — высокоэффективного естественного органического удобрения. Как показали исследования, биогумус существенно повышает плодородие почвы и ее устойчивость к водной и ветровой эрозии, быстро восстанавливает плодородие низкоплодородных участков, улучшает экологическую обстановку. Промышленное получение биогумуса освоено во многих странах Слайд 8 Метод: культура тканей Всё шире на промышленной основе применяется метод вегетативного размножения сельскохозяйственных растений культурой тканей. Он позволяет не только быстро размножать новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал.
Слайд 9 Биотехнология в животноводстве В последние годы повышается интерес к дождевым червям как к источнику животного белка для сбалансирования кормовых рационом животных, птиц, рыб, пушных зверей, а также белковой добавки, обладающей лечебно-профилактическими свойствами. Для повышения продуктивности животных нужен полноценный корм. Микробиологическая промышленность выпускает кормовой белок на базе различных микроорганизмов - бактерий, грибов, дрожжей, водорослей. Как показали промышленные испытания, богатая белками биомасса одноклеточных организмов с высокой эффективностью усваивается сельскохозяйственными животными. Так, 1 т кормовых дрожжей позволяет сэкономить 5-7 т зерна. Клонирование овцы Долли в 1996 году Яном Вильмутом и его коллегами в Рослинском институте в Эдинбурге вызвало бурную реакцию во всем мире.
Американские ученые практически одновременно получили аналогичные результаты. Но это не означает, что через несколько месяцев можно будет полностью уйти от клонирования эмбрионов и восстанавливать работоспособность организма при помощи стволовых клеток, полученных из кожи пациента. Сначала специалистам придется убедиться в том, что «кожные» столовые клетки на самом деле так многофункциональны, как кажутся, что их можно без опасений за здоровье пациента вживлять в различные органы и что они при этом будут работать. Главное опасение — как бы такие клетки не представляли риска в отношении развития рака.
Потому что главная опасность эмбриональных стволовых клеток заключается в том, что они генетически нестабильны и обладают способностью развиваться в некоторые опухоли после трансплантации в организм. Методы генной инженерии остаются ещё очень сложными и дорогостоящими. Но уже сейчас с их помощью в промышленности получают такие важные медицинские препараты, как интерферон, гормоны роста, инсулин и др. Селекция микроорганизмов является важнейшим направлением в биотехнологии. Развитие бионики позволяет эффективно применять для решения инженерных задач биологические методы, использовать в различных областях техники опыт живой природы. Это сорта сои, риса и сахарной свеклы, устойчивых к гербицидам; кукурузы, устойчивой к гербицидам и вредителям; картофеля, устойчивого к колорадскому жуку; кабачков, почти несодержащих косточек; помидоров, бананов и дынь с удлиненным сроком хранения; рапса и сои с измененным жирнокислотным составом; риса с повышенным содержанием витамина А. Генетически модернизированные источники могут встречаться в колбасе, сосисках, мясных консервах, пельменях, сыре, йогуртах, детском питании, кашах, шоколаде, конфетах мороженом. В мире не зарегистрировано ни одного факта, что трансгенное растение нанесло вред человеку. Но бдительность терять не стоит. Пока не выяснено, не повлияют ли эти растения на потомство, не загрязнят ли окружающую среду.
Он позволяет не только быстро размножить новые перспективные сорта растений, но и получить незараженный вирусами посадочный материал. Биотехнология позволяет получать экологически чистые виды топлива путем биопереработки отходов промышленного и сельскохозяйственного производств. Например, созданы установки, в которых используются бактерии для переработки навоза и других органических отходов. Из 1 т навоза получают до 500 м3 биогаза, что эквивалентно 350 л бензина, при этом качество навоза как удобрения улучшается.
Будущее в биотехнологии, генетике и селекции растений
Сотрудники комплекса будут осуществлять как производственную деятельность, так и заниматься фундаментальными научными исследованиями в области биотехнологии, биохимии, генетики и защиты растений. Сегодня рынок посадочного материала составляет 300 млрд. Создание биотехнологического комплекса позволит обеспечить Российскую Федерацию собственным посадочным материалом и аккумулировать денежные средства в стране. Целями и задачами реализации проекта создания биотехнологического комплекса, является внедрение научных технологий в АПК, содействие проведению научных исследований в области биоинженерии, селекции, усилению взаимодействия науки и бизнеса, коммерциализации научных результатов путём массового производства отечественного посадочного материала высоких категорий качеств, создание новых высокотехнологичных мест и повышение экономической эффективности отрасли садоводства. Приоритетными задачами проекта являются проведение фундаментальных и прикладных исследований в области сельскохозяйственной биотехнологии, повышение эффективности селекционного процесса путем внедрения новых биотехнологических методов, обеспечение рынка Российского садоводства качественным, оздоровленным посадочным материалом перспективных сортов плодовых, ягодных и декоративных садовых культур, выход на международные рынки с конкурентоспособными Российскими сортами.
Этот белок показал хорошую восприимчивость в процессе регулировки его ионной проводимости электронными импульсами и биомаркерами. По сути, мы имеем дело с чем-то сильно напоминающим, как работает ячейка памяти ReRAM: насыщение ионами рабочего слоя меняет там сопротивление. Тем самым гибридный транзистор на основе шёлка вполне перекрывает область применения резистивной памяти или мемристора, как назвала его компания HP, и даже выходит за его пределы, поскольку заходит в сферу биологии. На основе предложенного решения исследователи создали датчик дыхания, чутко реагирующий на влажность. Здоровье человека — это та сфера, которая может стать благодатной почвой для множества перспективных начинаний, и «транзистор из шёлка» вполне может стать одним из них. Разработчики университета восполнили этот пробел, который поможет лечить обширные повреждения тканей без дорогостоящего оборудования. Технология проверена на животных и доказала свою эффективность. Источник изображений: НИТУ «МИСИС» Традиционно ткани для пересадки на обширные повреждённые участки кожи выращиваются «в пробирке» — на чашках Петри с последующей адаптацией, что требует громоздкого и дорогостоящего оборудования. В мире пока нет коммерческих биопринтеров, которые могли бы наносить тканевый материал прямо на раны, что значительно ускорило бы восстановление пациентов с попутным снижением затрат на подготовку к лечению и само лечение.
Учёные университета решили этот вопрос оригинальным образом — они приспособили для этого рядовой роботизированный манипулятор, вооружив его системой подачи тканевых «чернил» и датчиками навигации. Программно-аппаратный комплекс биопринтера сканирует дефект, создает его трёхмерную модель, а затем заполняет участок гидрогелевой композицией с живыми клетками. Датчики на основе лазеров учитывают не только рельеф раны, но также движение тела пациента, например, в процессе дыхания, подстраивая необходимым образом печатающую головку. Пользовательский интерфейс с возможностью 3D-отображения траекторий написан на языке Python с использованием открытых библиотек Pyqt5 и OpenGL и открыт для всех желающих, кто готов совершенствовать проект. Судя по фотографиям, за основу биопринтера был взят один из манипуляторов белорусской компании Rozum Robotics. Программно-аппаратный комплекс платформы учёным помогали разрабатывать специалисты компании 3D Bioprinting solutions. Герцена и готов к дальнейшим этапам исследований. Проведённый через некоторое время анализ ран показал, что процесс заживления прошёл со значительным ускорением. По мнению специалистов, данная технология биопечати in situ, то есть непосредственно в дефект, в будущем может стать прогрессивным терапевтическим методом лечения ожогов, язв и обширных повреждений мягких тканей.
В то же время логика на ДНК способна на колоссальный параллелизм, что позволит умножить мощность компьютеров, в чём далеко продвинулись китайские учёные. Это базовая опция дезоксирибонуклеиновой кислоты. Запись и хранение данных относительно нетребовательны к скорости работы платформы, которая зависит от скорости протекания биохимических реакций. Другое дело вычислительные цепи, скорость работы которых должна быть максимальной. В принципе, параллелизм частично решает эту проблему. Но до последнего времени электронные цепи на ДНК, с которыми работали учёные, не могли похвастаться универсальностью — они выполняли лишь ограниченный круг алгоритмов. Группа исследователей из Китая разработала интегральную схему ДНК, которая способна выполнять множество разнообразных операций. По словам учёных, реконфигурируемый базовый элемент электронная цепь с 24 адресуемыми двухканальными затворами может быть представлен в виде 100 млрд вариаций цепей, каждая из которых сможет выполнять собственную подпрограмму. Из этого следует, что на основе этого решения можно спроектировать процессор общего назначения для запуска любых программ.
В своей работе, которая была опубликована в журнале Nature, исследователи показали, как с помощью трёхслойной матрицы из цепей на базе их ДНК-чипа можно обеспечивать простейшие математические операции. Представленная платформа легко масштабируется, что позволяет рассчитывать на создание в будущем очень мощных процессоров. Для решения вопроса масштабирования учёные проделали другую работу. Ведь для прохождения сигнала в цепях из ДНК потребуется передача биохимических данных в заданном направлении и без затухания. И чем длиннее будет этот путь масштаб , тем выше будет вероятность потери «сигнала» — фрагмента ДНК или концентрации фрагментов ДНК. В качестве «сигнала» китайские учёные испытали олигонуклеотиды — короткие фрагменты ДНК, которые уже используются как детекторы и носители ДНК-информации. В своих экспериментах китайцы показали, что типовые одноцепочечные олигонуклеотиды хорошо работают в качестве унифицированного сигнала для передачи, что позволяет надёжно интегрировать крупномасштабные цепи с минимальной утечкой и высокой точностью для вычислений общего назначения. Вычисления в пробирке. Источник изображения: Nature В качестве примера учёные создали схему, решающую квадратные уравнения, которая собрана с использованием трёх слоев каскадных ЦВМ, состоящих из 30 логических вентилей и содержащих около 500 нитей ДНК.
Иными словами, предложенная платформа сможет не только работать как обычный компьютер, но также будет способна на мгновенную диагностику вирусных и других заболеваний. И ещё большой вопрос, которая из этих возможностей окажется наиболее полезной. Такое кажется невозможным, но поставленный учёными эксперимент показал , что активностью генов в клетках человека можно управлять электрическими импульсами. Учёные представили то, что они назвали «электрогенетическим» интерфейсом. Перспективный интерфейс способен запускать целевые гены по команде в те моменты, когда наш организм будет нуждаться в стимуляции или в коррекции состояния здоровья. Здесь мы предоставляем недостающее звено». Как сообщается в статье учёных в журнале Nature Metabolism, эксперимент был поставлен на мышах, больных диабетом 1-го типа. Мышам имплантировали клетки поджелудочной железы человека. Раздражение этих клеток электрическим током по команде с внешнего устройства приводило к принудительной выработке инсулина.
С оговорками, но животных фактически избавили от неизлечимой болезни. Источник изображения: Nature Metabolism Стимуляция клеток происходит в процессе образования активных форм кислорода — очень активных и «агрессивных» молекул, уровень которых, впрочем, контролировался и не достигал концентрации, после которой молекулы кислорода становятся для организма ядом. Молекулы кислорода напрямую воздействуют на ДНК при делении клеток и могут направлять этот процесс в нужное русло, обеспечивая генную терапию с помощью контролируемых электрических импульсов. Очевидно, что такое произойдёт очень и очень нескоро. Но потенциал в этом есть, и он обещает когда-нибудь справиться с генетическими заболеваниями и не только. Например, получить возможность выбрать в меню браслета режим «форсаж» и догнать уходящий поезд. Вместо выбросов в атмосферу, где CO2 будет создавать парниковый эффект, открытая цепочка биохимических реакций приводит к синтезу аминокислоты, необходимой для производства кормового белка. При этом территория под комплекс для синтеза будет ощутимо меньше сельхозугодий под те же задачи. Так можно будет «накормить будущее», уверены учёные.
Немецкие учёные придумали реакцию для синтеза аминокислоты L-аланина и намерены разработать процессы для синтеза других необходимых аминокислот, чтобы в конечном итоге из углекислого газа синтезировать полные белковые комплексы.
Создание биотехнологического комплекса работы по строительству, которого в настоящее время проводятся в Мичуринском районе по производству безвирусного посадочного материала плодовых, ягодных и декоративных садовых культур с проектной мощностью 14 млн растений в год. Этот комплекс создаст 100 новых высокотехнологичных рабочих мест для профильных специалистов и 30 для технических работников. Подобные мощности будут самыми значительными не только в РФ, но и во всей Восточной Европе. Сотрудники комплекса будут осуществлять как производственную деятельность, так и заниматься фундаментальными научными исследованиями в области биотехнологии, биохимии, генетики и защиты растений. Сегодня рынок посадочного материала составляет 300 млрд.
Слайд 9 Первый антибиотик — пенициллин пенициллин— удалось выделить и очистить до приемлемого уровня в 1940 году, что дало новые задачи: поиск и налаживание промышленного производства лекарственных веществ, продуцируемых микроорганизмами, работа над удешевлением и повышением уровня биобезопасности новых лекарственных препаратов. Флеминг Слайд 10 Биоинженерия или биомедицинская инженерия это дисциплина, направленная на углубление знаний в области инженерии, биологии и медицины и укрепление здоровья человечества за счёт междисциплинарных разработок, которые объединяют в себе инженерные подходы с достижениями биомедицинской науки и клинической практики. Биоинженеры работают на благо человечества, имеют дело с живыми системами и применяют передовые технологии для решения медицинских проблем. Специалисты по биомедицинской инженерии могут участвовать в создании приборов и оборудования, в разработке новых процедур на основе междисциплинарных знаний, в исследованиях, направленных на получение новой информации для решения новых задач. Слайд 11 Важные достижения биоинженерии Среди важных можно упомянуть разработку искусственных суставов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения. Слайд 12 Также одним из основных направлений биоинженерных исследований является применение методов компьютерного моделирования для создания белков с новыми свойствами, а также моделирования взаимодействия различных соединений с клеточными рецепторами в целях разработки новых фармацевтических препаратов Раздел медицины, изучающий с теоретических позиций организм человека, его строение и функцию в норме и патологии, патологические состояния, методы их диагностики, коррекции и лечения. Слайд 14 Наномедицина Слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры. В мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли. К ним относятся адресная доставка лекарств к больным клеткам, лаборатории на чипе, новые бактерицидные средства.