Биотехнология и генная инженерия — технологии XXI века.

Общий принцип отбора растительных клеток в культуре на питательной среде заключается в том, что признак растения, по которому ведется отбор, как правило, должен проявляться на клеточном уровне. Например, если в культуру растительных клеток добавить токсичные аналоги аминокислот, то будут размножаться только те мутанты, у которых собственный синтез этих аминокислот выше обычного. Так удалось получить клетки, а из них растения моркови, синтезирующие в 20 раз больше метионина, в 30 раз – триптофана, в 5 раз – лизина. Проведение такой селекции на целых растениях потребовало бы огромной работы в течение многих десятков лет. Именно этот тип клеточной селекции обеспечивает возможность повышения приспособленности генотипов.Тканевые культуры могут производить регенеранты, фенотипически и генотипически отличающиеся от исходного материала в результате сомаклонального варьирования [1, 6].Высокий уровень изменчивости клеток связан с действием нескольких факторов: генетической неоднородностью клеток исходного экспланта, влиянием компонентов питательных сред (прежде всего гормонов), условий культивирования. Мутации в клеточных культурах имеют ненаправленный характер и могут затрагивать любые признаки, включая устойчивость к заболеваниям. Растения, полученные из культур тканей и клеток, называют сомаклонами (соматическими клонами), а в случае появления у них изменений – сомаклональными вариантами.Сомаклональные варианты имеют, несомненно, практическое применение в сельскохозяйственной практике, в силу появления форм, отличающихся от родительских по различным биохимическим, качественным и количественным признакам, а также цитогенетическим характеристикам.Микроклональное размножение ценных видов и генотипов растений (коммерческое применение), позволяющее из одного экспланта получать от 10000 до 1000000 растений в год, причем все они будут генетически идентичны. В основе метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать присущую ей тотипотентность [1]. Метод имеет ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения [2]:•получение генетически однородного посадочного материала;•освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры;•высокий коэффициент размножения (105-106 для травянистых, цветочных растений, 104-105 для кустарниковых древесных растений и 104 для хвойных);•сокращение продолжительности селекционного процесса;•ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе развития;•размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами;•возможность проведения работ в течение всего года;•возможность автоматизации процесса выращивания.Биотехнологические подходы позволяют современным селекционерам выделять отдельные гены, отвечающие за желаемые признаки, и перемещать их из генома одного растения в геном другого. Этот процесс гораздо более точен и избирателен, чем традиционное скрещивание, в ходе которого тысячи генов, обладающих неизвестными функциями, перемещаются из одного сорта или вида растений в другой.ЗаключениеСогласно определению Европейской биотехнологической федерации, созданной в 1978 г., биотехнология на основе применения знаний и методов биохимии, микробиологии, генетики и химической техники позволяет извлекать выгоду в технологических процессах из свойств микроорганизмов и клеточных культур. Она создает возможность получения с помощью легкодоступных и возобновляемых ресурсов тех веществ и соединений, которые важны для жизни и благосостояния людей.В традиционном, классическом, понимании биотехнология – это наука о методах и технологиях производства различных ценных веществ и продуктов с использованием природных биологических объектов (микроорганизмов, растительных и животных клеток), частей клеток (клеточных мембран, рибосом, митохондрий, хлоропластов) и процессов.Современная биотехнология – это наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных биологических объектов для интенсификации производства или получения новых видов продуктов различного назначения.Список литературыДягтерев Н.Д. Генная инженерия. Спасение или гибель человечества? – СПб.: Невский проспект, 2002. – 128 с.Чечина О.Н.Общая биотехнология. – М.: Юрайт, 2020. – 267 с.Шмид Р.Наглядная биотехнология и генетическая инженерия. – М.: Лаборатория знаний, 2019. – 328 с.Загоскина Н.В.Биотехнология. – М.: Юрайт, 2021. – 390 с.Загоскина Н.В. Основы биотехнологии. В 2 частях. Часть. – М.: Юрайт, 2020. – 171 с.Бородулин Д.М.Процессы и аппараты пищевых производств и биотехнологии. Уч. пособие, 3-е изд., стер. – М.: Лань, 2020. – 292 с.Назаренко Л.В. Биотехнология растений. – М.: Юрайт, 2020. –162 с.Чечина О.Н. Сельскохозяйственная биотехнология. – М.: Юрайт, 2020. –232 с.