Microsoft Word 60 2012 Белясова doc

История развития биотехнологии. Если исходить из определе-
ния биотехнологии как любой технологии, связанной с использовани-
ем живых систем, становится понятным, что люди неосознанно экс-
плуатировали эту отрасль знаний и умений еще в древности, когда 
культивировали растения, выращивали скот и, уж тем более, когда 
пекли хлеб, сквашивали молоко, получали уксус, готовили вино и ва-
рили пиво, вымачивали лен и др.
Показательно, что этот термин придумал в 1917 г. венгерский ин-
женер Карл Эреки для описания процесса крупномасштабного выра-
щивания свиней с использованием в качестве корма сахарной свеклы. 
По определению К. Эреки, биотехнология – это все виды работ, при 
которых из сырьевых материалов с помощью живых организмов про-
изводятся те или иные продукты. Несмотря на такое точное определе-
ние введенного в обиход термина, его смысл долгое время был искажен, 
и под биотехнологией понимали промышленную ферментацию, кото-
рую осуществляли с участием микроорганизмов. Объяснением того, что 
биотехнологию до 70-х гг. ХХ в. связывали с микробиологическими 
процессами, может служить то, что к середине ХХ в. микробиологиче-

---

6 
ская отрасль промышленности оказалась хорошо развитой: на микро-
биологических предприятиях в промышленных масштабах получали 
этанол, органические растворители, фармацевтические препараты, в 
том числе антибиотики (пенициллин начали получать в промышлен-
ном масштабе в 1943 г.), биоудобрения, средства защиты растений 
и др. В 60–70-е гг. целью научных исследований в данной области яв-
лялось повышение эффективности процессов обработки сырья, со-
вершенствование биореакторов и интенсификация происходящих в 
них процессов, а также разработка промышленных способов отделе-
ния продуктов от компонентов среды и их очистки. В результате был 
усовершенствован инструментальный контроль процессов фермента-
ции, значительно расширились возможности крупномасштабного 
культивирования микроорганизмов. 
Одновременно с этим интересы биотехнологии затрагивали вопро-
сы совершенствования продуцентов производимых продуктов. В каче-
стве продуцентов использовали различные микроорганизмы – дрожжи, 
мицелиальные грибы, бактерии. Подходами для селекции улучшенных 
штаммов-продуцентов поначалу служили мутагенез, тестирование ог-
ромного количества колоний и отбор перспективных вариантов. Эта 
стратегия отличалась необычайной трудоемкостью, высокой затратно-
стью и длительностью, а также существенными ограничениями биоло-
гического плана – она позволяла изменить лишь существующие в клет-
ке гены, но не давала возможности привнести новые.
Ситуация в корне изменилась с разработкой технологии рекомби-
нантных ДНК. Предпосылками для этого послужили следующие со-
бытия: 
– в 1941 г. Дж. Бидл и Э. Тейтум расшифровали функции гена, 
выдвинув знаменитый постулат «Один ген – один фермент»; 
– в 1944 г. О. Эвери, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти доказали роль 
ДНК в хранении и передаче наследственной информации; 
– в 1953 г. Дж. Уотсон и Ф. Крик расшифровали структуру ДНК; 
– в 1961–1966 гг. М. Ниренберг и Х. Корана расшифровали гене-
тический код; 
– в 1970 г. выделена первая рестрицирующая эндонуклеаза; 
– в 1972 г. Х. Корана синтезировал ген тРНК; 
– в 1973 г. американские ученые С. Коэн и Э. Чанг встроили в со-
став бактериальной плазмиды фрагмент ДНК лягушки и после транс-
формации такой ДНК клеток бактерий добились того, что они стали 
синтезировать лягушачьи белки, а также передавать потомкам «лягу-
шачью» ДНК.

---

7 
Таким образом, был найден метод, позволяющий встраивать чу-
жеродные гены в геном определенного организма. Появилась возмож-
ность создавать, а не просто отбирать высокопродуктивные штаммы, 
использовать прокариотические и эукариотические клетки как «био-
логические фабрики» для производства продуктов. Первыми с помо-
щью бактериального синтеза промышленным путем были получены 
инсулин и интерферон. Эта дата считается началом развития молеку-
лярной биотехнологии. Дальнейшие успехи в области биотехнологии 
проследим в процессе изучения разделов этой науки, в результате че-
го у нас появится возможность значительно дополнить список важ-
нейших достижений биотехнологии и воссоздать целостную картину 
развития этой отрасли человеческого знания и мастерства. 

---

8 
1. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ 
И МЕХАНИЗМЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ 
 
1.1. Организация генетического аппарата клетки 
Развитие представлений о ДНК как о веществе, в котором зашиф-
рована наследственная информация клетки, осуществлялось в истории 
биохимии на протяжении примерно 20 лет в ходе нескольких этапов. 
Причиной такого длительного спора между исследователями в отно-
шении одного из главных вопросов естествознания послужила, с од-
ной стороны, консервативность взглядов на структуру нуклеиновых 
кислот как на «просто организованные молекулы». При недостаточ-
ной их изученности полагалось, что ДНК и РНК представляют собой 
полимеры, в которых многократно повторяются тетрануклеотиды. 
С другой стороны, белковые молекулы стали исследоваться раньше 
других клеточных макромолекул, и к 1928 г. в изучении их организа-
ции удалось достичь определенного прогресса: было известно, что в 
их составе присутствует, как минимум, 20 аминокислот, которые че-
редуются в произвольном порядке, определяя огромное количество 
вариантов строения полипептидов.
История становления постулата «ДНК – носитель наследственной 
информации» показательна с точки зрения изящества человеческой 
мысли, а также объясняет многие закономерности процессов наследо-
вания признаков организмами, поэтому заслуживает внимания.