Biotech vs. bioengineering: what’s the difference?
Содержание:
- Чем занимается биоинженер и где на него учиться
- Сотрудники
- Где применяется профессия?
- Обязанности
- Заработная плата
- Где учат
- БИОЭКОЛОГИЯ
- Что общего имеет биохакинг с ЗОЖ и доказательной медициной
- Перспективы и карьера
- Бионика[править | править код]
- Заработная плата
- Что сдавать на биоинформатику?
- Где учиться на биоинформатика
- Имплантаты[править | править код]
- Как «удешевить» технологии
- Перспективы и карьера
- Перспективы и карьера
- Лаборатория биомедицинских разработок, Руководитель к.т.н. Казанцев Александр Павлович
- Историческая справка
- Недостатки[]
- Что сдавать на биоинформатику?
- Технологии генной инженерии
Чем занимается биоинженер и где на него учиться
Биоинженер — учёный, специализирующийся на целенаправленном изменении свойств живого организма.
Особенности профессии
Биоинженерия (англ. Bioengineering) – одно из самых современных направлений науки, возникшее на стыке физико-химической биологии, биофизики, генной инженерии и компьютерных технологий.
Биоинженеры имеют дело с живыми системами и применяют передовые технологии для решения медицинских проблем. Они участвуют в создании приборов и оборудования, в разработке новых процедур на основе междисциплинарных знаний, в исследованиях, направленных на получение новой информации для решения новых задач.
Важно! Часто путают биоинженерию и генную инженерию. Но это отнюдь не синонимы
Генная инженерия (изменение ДНК организма) – лишь одна из отраслей биоинженерии.
Биоинженерия (она же биомедицинская инженерия) – это дисциплина, направленная на углубление знаний в области инженерии, биологии и медицины и укрепление здоровья человечества за счет междисциплинарных разработок.
В основе биоинженерии – применение технических подходов для решения медицинских проблем в целях улучшения охраны здоровья. Эта инженерная дисциплина направлена на использование знаний и опыта для нахождения и решения проблем биологии и медицины.
Интересы биоинженерии весьма обширны – от создания искусственных органов для замены утраченных (биомедицинская инженерия) до разработки генетически модифицированных организмов, например, сельскохозяйственных растений и животных (генетическая инженерия).
Среди важных достижений биоинженерии можно упомянуть разработку искусственных суставов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения.
В немедицинских аспектах биоинженерия тесно соприкасается с биотехнологией.
Рабочее место
Рабочее место биоинженера — в научных лабораториях, научно-исследовательских институтах.
Важные качества
Будущему биоинженеру необходим хороший интеллект, аналитический пытливый ум и склонность к естественным наукам.
Бессмысленно идти в науку в расчёте на большие доходы и скорую славу.
Где учат
В России биоинженеров выпускает Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ).
Специальность – «биоинженерия и биоинформатика».
Квалификация – «специалист по биоинженерии».
Сотрудники
Севастьянов Виктор Иванович | Заведующий отделом | д.б.н. |
Василец Виктор Николаевич | Ведущий научный сотрудник | д.х.н. |
Немец Евгений Абрамович | Ведущий научный сотрудник | д.б.н. |
Басок Юлия Борисовна | Старший научный сотрудник | к.б.н. |
Григорьев Алексей Михайлович | Старший научный сотрудник | к.б.н. |
Кузнецова Евгения Геннадьевна | Старший научный сотрудник | к.б.н. |
Курылева Ольга Михайловна | Старший научный сотрудник | к.м.н. |
Кирсанова Людмила Анфилофьевна | Старший научный сотрудник | к.б.н. |
Саломатина Лидия Анатольевна | Старший научный сотрудник | |
Сургученко Валентина Александровна | Старший научный сотрудник | к.ф.-м.н. |
Баранова Наталья Владимировна | Научный сотрудник | |
Бубенцова Галина Николаевна | Научный сотрудник | |
Гоникова Залина Залимгериевна | Научный сотрудник | к.б.н. |
Пономарева Анна Сергеевна | Научный сотрудник | к.б.н. |
Кириллова Александра Дмитриева | Лаборант-исследователь | |
Никольская Алла Олеговна | Лаборант-исследователь | к.б.н. |
Белов Вячеслав Юрьевич | Ведущий инженер |
Где применяется профессия?
Судя по последним открытиям в области биотехнологий, профессии биоинженера не угрожает потеря актуальности. Биотехнологии нашли применение в стремительно развивающейся робототехнике. Серьезные изменения переживает пищевая промышленность, где биотехнолог вскоре станет чуть ли не главной персоной.
Биотехнологи и биоинженеры востребованы в:
- научно-исследовательских центрах. Занятым в этих учреждениях научным сотрудникам приходится решать задачи на глобальном уровне. Как правило, заказчиками исследований и практических разработок являются крупные компании. В последнее время деятельность научно-исследовательских центров сосредоточена в определении новых способностей и свойств живых организмов. Здесь изучается геном, идет работа по преобразованию ДНК и пр.;
- медицине. С середины прошлого века биотехнологии стали неотъемлемой частью медицины. Исследования в этой области позволили побороть заболевания, ранее считавшиеся неизлечимыми. Ученым удалось узнать много нового о генетике и человеческой анатомии. Знания биоинженеров сейчас используются почти в каждой области медицины. Без них не обходится пластическая хирургия и пересадка костного мозга;
- фармацевтике. Благодаря биотехнологиям фармацевтами разрабатываются более эффективные виды лекарств;
- сельском хозяйстве. Селекция и гибридизация обеспечивают сельское хозяйство стойкими и урожайными видами культур. Биотехнологи участвуют в создании средств для борьбы с вредителями растений;
- пищевой промышленности. С помощью биотехнологий улучшаются качественные и вкусовые свойства продуктов, увеличивается срок их хранения;
- учреждениях образовательного типа. Завершив образовательный процесс, не все молодые специалисты покидают вуз. После получения педагогического образования они остаются в стенах альма-матер в качестве преподавателей. К этой категории относится до 30% всех выпускников со специальностями «биотехнолог» и «биоинженер».
Обязанности
В первую очередь у работника должно быть высшие профильное образование, превосходные знания по биологии, физике, химии и генетике, владение иностранными языками и умение работать с компьютерной техникой.
Главная задача специалиста – разработка современных технологий в биологии и медицине для решения проблем охраны здоровья. Специалист обязан работать над способами изменения свойств живых организмом, разработкой искусственных органов, разработкой генно-модифицированных организмов. Специалист обязан относится к своей работе ответственно, ведь от этого зависит жизнь и здоровье людей. Биоинженер занимается разработкой новых лекарственных препаратов.
Заработная плата
Заработная плата начинающего специалиста или аспиранта в государственном НИИ $160-350 в месяц. В лаборатории, которая финансироваться за счет грантов, получает в среднем $950-1300. Если гранты отсутствуют, то оклад составляете от $200 до $450, вне зависимости от разряда единой тарифной сетки. В отечественной компании молодой специалист зарабатывает в среднем $500-700 в месяц, а квалифицированный биоинженер от $1500 до 3000. Заработок специалистов в иностранных корпорациях составляет несколько тысяч долларов.
Размер заработной платы зависит от квалификации специалиста, его трудового стажа, места работы и региона страны. Чем выше степень и значимость учреждения, где работает человек, тем выше заработная плата. Значение имеет также уровень учреждения на уровне страны и международных компаний. Те люди, которые сотрудничают с зарубежными партнерами, получают больше, нежели те, что финансируются за счет государственного бюджета.
Теперь вы знаете основы о профессии биоинженера, и сможете выбрать подходящее место работы с достойной оплатой труда.
Где учат
В России биоинженеров выпускает
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ).
Специальность — «биоинженерия и биоинформатика». Квалификация — «специалист по биоинженерии».
Биотехнологии – это прошлое, будущее и настоящее человечества. В ее компетенции не только выявление новых форм лекарственных растений и открытие новых способностей живых организмов, но и генная инженерия – одна из самых сложных и дискуссионных сфер науки. Если вы хотите стать биотехнологом, то, возможно, именно вы когда-то клонируете человека. Потому как научных преград к этому не существует, а вопросы этики наверняка будут решены в ближайшем будущем. Далее мы поговорим о достоинствах и недостатках профессии, расскажем, как получить ее, как строить карьеру и достигать успеха.
БИОЭКОЛОГИЯ
Специальность «Биоэкология» является одной из наиболее актуальных и востребованных в настоящее время. Специалист биоэколог осуществляет деятельность по изучению, оценке состояния и охране биоты как компонента экосистем биосферы. Объекты профессиональной деятельности: организмы, популяции, сообщества в их взаимоотношении со средой; биомониторинг, экологическая экспертиза и биологические методы контроля состояния природной среды.
Учебный план подготовки специалистов-биоэкологов предусматривает широкую общебиологическую и общеобразовательную подготовку и включает такие специальные дисциплины как глобальная экология; землеведение; консументы; ландшафтная экология; гидроэкология; особо охраняемые территории; биологические инвазии в водных и наземных экосистемах; агроэкология; почвенные ресурсы; методы полевых экологических исследований; радиоэкология; первичные продуценты экосистем; популяционная экология; радиационная экология; растительные и животные ресурсы; редуценты в природных и искусственных экосистемах; химическая экология; экологическая физиология; экологические проблемы Беларуси; экологический мониторинг, контроль и экспертиза; экологическое право; экология городской среды; экология человека; биоиндикация качества природной среды; аналитические методы в экологии; экономика природопользования; экологическая биохимия и др.
Важное место в подготовке студентов имеют учебные полевые практики. Студенты выезжают в разные регионы Республики, где имеют возможность общения с живой природой, изучают видовой состав растений и животных, их экологические особенности, биоценозы
Ежегодно студенты экологи проходят практики на базе УНЦ «Нарочанская биологическая станция им. Г.Г. Винберга», геостанции «Западная Березина», лабораторий «Научно-практического центра НАН Беларуси по биоресурсам» и других академических институтов, различных рыбхозов, городских и районных инспекций природных ресурсов и охраны окружающей среды, станциях по очистке сточных вод горводоканалов и др.
Выпускающая кафедра – кафедра общей экологии и методики преподавания биологии. В рамках специализации «Общая экология» студенты слушают следующие дисциплины: почвенные ресурсы, рыбные ресурсы, биоиндикация качества природной среды, экология городской среды, частная гидроэкология, ландшафтная экология, глобальная экология, экология человека, экологическая биохимия, ландшафтная экология, экологические проблемы Беларуси.
Выпускники получают квалификацию «Биолог-эколог. Преподаватель биологии и экологии».
Исходя из своих квалификационных возможностей, специалист биолог-биоэколог подготовлен к самостоятельной работе на должностях биолога, лаборанта-исследователя, инженера-исследователя, научного сотрудника в научно-исследовательских и научно-производственных учреждениях, и других должностях, предназначенных для специалистов с высшим биологическим и экологическим образованием.
Специалист биолог-биоэколог также подготовлен к педагогической деятельности на должности преподавателя в средней школе и учреждениях высшего и среднего специального, профессионального образования.
Виды профессиональной деятельности:
- научно-исследовательская деятельность;
- научно-производственная и контрольно-экспертная деятельность: осуществление экологической экспертизы, решение проектных и производственных задач, требующих базовой и специальной биолого-экологической подготовки, организационная деятельность в области охраны природы и рационального природопользования;
- педагогическая деятельность в области биологии и экологии;
- биомониторинг и биологический контроль состояния природной среды, оценка антропогенных воздействий на нее.
Выпускники биологи-биоэкологи могут найти работу:
- в органах охраны природы и управления природопользованием (учреждения Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды, Министерства сельского хозяйства, Госкомгидромета, местных административных органов);
- в научно-исследовательских лабораториях экологического профиля;
- в центральных заводских лабораториях в области промышленной экологии и охраны окружающей среды;
- в СЭС;
- в общеобразовательных и специальных учебных заведениях;
- в заповедниках, ботанических и зоологических садах, национальных парках, специализированных и природоведческих музеях.
Возможности продолжения образования:
Выпускники факультета, проявившие склонность к научной деятельности, имеют возможность продолжить обучение в магистратуре и аспирантуре.
Страница обновлена: 07.02.2017 19:49
Что общего имеет биохакинг с ЗОЖ и доказательной медициной
Многие методы биохакинга пересекаются с принципами ЗОЖ — например, диета и занятия спортом. Но если ЗОЖ предлагает общие для всех рекомендации, биохакинг продвигает более персонализированный подход: не просто есть больше овощей или исключить сладкое, а с помощью биомаркеров отслеживать, как питание влияет на организм.
Артем Васильев, основатель и руководитель «Лаборатории Биохакинга»:
«Биохакинг могут воспринимать в качестве надстройки над ЗОЖ. Это происходит, когда человек какое-то время уже занимался спортом, правильно питался и заметил улучшения. В какой-то момент ему хочется чувствовать себя еще лучше, и тут в дело вступает биохакинг. Можно собирать информацию о себе с помощью гаджетов, датчиков и медицинских анализов, и эта информация поможет проработать слабые стороны в организме».
Социальная экономика
Железо в организме: зачем оно нужно и как его получить
Перспективы и карьера
Сейчас биоинженерия востребована, в основном, в рамках фундаментальных исследований. В России на данный момент происходит пересмотр законодательства, регулирующего эту отрасль с целью ее развития.
Для специалиста-биоинженера всегда найдется работа в лабораториях научно-исследовательских институтов либо производств. Биоинженер может сделать карьеру в научной деятельности на родине либо за рубежом.
Если вы настроены на международную карьеру, лучше сразу получать образование за границей. В Германии это можно сделать бесплатно, поскольку немецкие вузы не взимают какой-либо платы, кроме семестрового взноса, ни с местных, ни с иностранных студентов. Узнайте, как выбрать немецкий вуз и поступить на учебу.
Бионика[править | править код]
Искусственная замена органов является одной из вещей, которую может сделать бионика. По сути, бионика это прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов организации, свойств, функций и структур живой природы, то есть формы живого в природе и их промышленные аналоги. Проще говоря, это соединение биологии и техники.
Бионика может применяться для решения некоторых технических проблем. Биомедицинская инженерия является фундаментом нужных для замены различных частей человеческого тела. В больницах очень много пациентов, у которых сильные повреждения из-за травм или болезней. Биомедицинские инженеры работают рука об руку с врачами, чтобы построить эти искусственные части тела.
Заработная плата
Заработная плата начинающего специалиста или аспиранта в государственном НИИ $160-350 в месяц. В лаборатории, которая финансироваться за счет грантов, получает в среднем $950-1300. Если гранты отсутствуют, то оклад составляете от $200 до $450, вне зависимости от разряда единой тарифной сетки. В отечественной компании молодой специалист зарабатывает в среднем $500-700 в месяц, а квалифицированный биоинженер от $1500 до 3000. Заработок специалистов в иностранных корпорациях составляет несколько тысяч долларов.
Размер заработной платы зависит от квалификации специалиста, его трудового стажа, места работы и региона страны. Чем выше степень и значимость учреждения, где работает человек, тем выше заработная плата. Значение имеет также уровень учреждения на уровне страны и международных компаний. Те люди, которые сотрудничают с зарубежными партнерами, получают больше, нежели те, что финансируются за счет государственного бюджета.
Теперь вы знаете основы о профессии биоинженера, и сможете выбрать подходящее место работы с достойной оплатой труда.
Что сдавать на биоинформатику?
Биоинформатика – смежная специальность, которую многие биоинженеры рассматривают в качестве дополнительной, а многие абитуриенты в качестве основной.
Что сдавать на биоинформатику, какие предметы основные для этого профиля? Русский язык, математика профильного уровня, информатика – эти предметы необходимо в формате Единого государственного экзамена в качестве основных.
Кроме того, во многих высших учебных заведениях предусмотрены дополнительные вступительные испытания по данному направлению. Они могут включать в себя творческие задания по программированию и составлению алгоритмов, собеседование, на котором проверяется кругозор абитуриента, его владение понятийным аппаратом будущей профессии, умение решать сложные логические задачи, грамотно формулировать свои мысли.
Также выпускникам старшей школы следует подготовиться к проверке их уровня владения английским языком. Наиболее оптимальным решением данной проблемы станет успешная сдача международных экзаменов по английскому языку и получение сертификата, подтверждающего определенный уровень владения языком.
Где учиться на биоинформатика
Университеты с направлением «Биоинженерия и биоинформатика»:
- МГУ им. Ломоносова
- МГМУ им. И.М. Сеченова
- Тюменский государственный университет
- Башкирский государственный университет
- Иркутский государственный университет
- Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта
- Воронежский государственный университет инженерных технологий
- Волгоградский государственный университет
- Оренбургский государственный университет
Также биоинформатике обучают на таких направлениях, как «Биотехнические системы и технологии» (Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина), «Биомедицинские технические системы» (МГТУ им. Н.Э. Баумана), «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» (МАИ, Национальный исследовательский университет «МЭИ», СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения).
Имплантаты[править | править код]
Имплантат является своего рода медицинским устройством, которое заменяет и действует в качестве недостающей биологической структуры. Поверхность имплантатов, которая контактируют с телом может быть выполнена из биомедицинского материала, такого как титан, силикона в зависимости от того, для чего она будет функционировать. В некоторых случаях имплантаты содержат электрические устройства, например электрокардиостимулятор. Некоторые имплантаты биоактивные, такие как подкожные устройства, которые доставляют лекарственные средства, в форме имплантируемых таблеток.
Как «удешевить» технологии
В первую очередь, нужно повысить мощности в исследовательских центрах за счет закупки более современного и производительного оборудования — компьютеров нового поколения и других способов модернизации производственных мощностей. Это способствует повышению скорости цикла Design-Build-Test-Learn: «проектирование, сборка, тестирование, обучение». В сочетании с увеличением числа биотехнологов высокого класса это поможет масштабировать уже существующие разработки. Но для достижения всего этого нужно усиление коллаборации стейкхолдеров (государства и частного сектора).
Способом удешевления технологий могут стать разработка и применение новых инструментов для секвенирования (определения порядка нуклеотидов), синтеза (создания) и редактирования ДНК. В американском Национальном научно-исследовательском институте генома человека (National Human Genome Research Institute, NHGRI) указывают на то, что рассчитать точные затраты, например, на секвенирование ДНК невозможно. Но по оценкам NHGRI, в 2006 году это стоило около $14 млн, в середине 2015 года — уже $4 тыс., а к концу 2015-го — $1,5 тыс. Такого снижения цифр удалось добиться именно за счет появления и освоения новых инструментов.
В целом эволюция клинических исследований, которая позволит проводить все процедуры быстрее, точнее и качественнее, должна снизить затраты занятых в биотехнологиях специалистов и соответственно сделать BioTech-продукты доступнее в цене. Это в свою очередь должно способствовать массовому распространению таких продуктов, что и является основной целью BioTech-компаний. Потому что нет ничего более выгодного, чем сделать лекарство или диагностический метод, который оплачивает страховая: это не сопоставимо по привлекательности с «продуктами для богатых».
Перспективы и карьера
Сейчас биоинженерия востребована, в основном, в рамках фундаментальных исследований. В России на данный момент происходит пересмотр законодательства, регулирующего эту отрасль с целью ее развития.
Для специалиста-биоинженера всегда найдется работа в лабораториях научно-исследовательских институтов либо производств. Биоинженер может сделать карьеру в научной деятельности на родине либо за рубежом.
Если вы настроены на международную карьеру, лучше сразу получать образование за границей. В Германии это можно сделать бесплатно, поскольку немецкие вузы не взимают какой-либо платы, кроме семестрового взноса, ни с местных, ни с иностранных студентов. Узнайте, как выбрать немецкий вуз и поступить на учебу.
Поделиться
Перспективы и карьера
Сейчас биоинженерия востребована, в основном, в рамках фундаментальных исследований. В России на данный момент происходит пересмотр законодательства, регулирующего эту отрасль с целью ее развития.
Для специалиста-биоинженера всегда найдется работа в лабораториях научно-исследовательских институтов либо производств. Биоинженер может сделать карьеру в научной деятельности на родине либо за рубежом.
Если вы настроены на международную карьеру, лучше сразу получать образование за границей. В Германии это можно сделать бесплатно, поскольку немецкие вузы не взимают какой-либо платы, кроме семестрового взноса, ни с местных, ни с иностранных студентов. Узнайте, как выбрать немецкий вуз и поступить на учебу.
Лаборатория биомедицинских разработок, Руководитель к.т.н. Казанцев Александр Павлович
«Разработка адаптивных измерительных информационных систем с интеллектуальной обработкой данных для домашней телемедицины».
Предложен перспективный подход к построению телемедицинских систем с позиций методологии искусственного интеллекта. В частности, развитие ранней диагностики перинатальных заболеваний в сильной степени зависит от методов измерения кардиоинтервалов плода и анализа их вариабельности (short term variability). Разрабатывается новый метод интеллектуальной обработки сигналов ритма сердца плода с использованием математического аппарата нечеткой логики.
Историческая справка
Название этой науки состоит из сложения трех греческих слов: «био» – жизнь, «текне» – искусство, «логос» – наука. Специальность «биотехнология» одновременно является новым перспективным направлением, и вместе с тем ее можно назвать древнейшей отраслью промышленного производства.
В справочниках и словарях биотехнология определяется как наука, изучающая возможность использования природных химико-биологических процессов и объектов в промышленном производстве и повседневной жизнедеятельности человека. Процессы брожения, использованные древними виноделами, хлебопекарями, поварами и лекарями, — не что иное, как применение биотехнологии на практике. Первое научное обоснование этим процессам дал в 19 веке Луи Пастер. Сам термин «биотехнология» впервые употребил в 1917 году инженер из Венгрии Карл Эреки.
Специальности «биотехнология» и «биоинженерия» получили ускорение в развитии после ряда открытий в микробиологии и фармакологии. Ввод в эксплуатацию герметизированного оборудования, биореакторов дал толчок для создания противомикробных и антивирусных препаратов.
Недостатки[]
Отдалившиеся от Масс, скрытные и замкнутые в пределах Союза, а также хранящие ключи ко всему, что делает людей людьми, Биоинженеры немало пугают остальных Технократов. То, что Конвенция признает открыто – самое по себе уже плохо: FACADE Инженеры клонируют и подменяют невинных людей, Фармакопеисты лечат Массы черт знает чем, а Генетики погрузились в создание рабов (или замену самого человечества). Кто знает, что они сотворят потом? Ходят слухи, особенно популярные в Небесном Хоре, что Биоинженеры пытаются уничтожить Аватары Масс. Технократы-отступники, признающие существование Аватаров, считают, что если слухи верны, то Биоинженеры творят неимоверную глупость. Уничтожив Аватары Масс, Биоинженеры уничтожат, вместе с отклоняющимися, и будущих Технократов. Большая часть считает, что этот метод не сработает («Пилюли Гилгула», ага). Другие, однако, считают, что, возможно, Биоинженеры создают замену «Аватару», что позволит им Просвещать всех, кого они захотят.
Раскол между учеными и полевыми агентами в рядах Биоинженеров особенно явен. Биоинженеры-ученые правят Конвенцией. Биоинженеры, специализирующиеся на полевой работе, часто подвергаются остракизму и часто не имеют возможности продвижения. Даже в важных миссиях заметна нехватка живой силы и оборудования, а команды обычно состоят из молодых Биоинженеров, «платящих свои долги», и ветеранов, давно оказавшихся в забвении.
Что сдавать на биоинформатику?
Биоинформатика – смежная специальность, которую многие биоинженеры рассматривают в качестве дополнительной, а многие абитуриенты в качестве основной.
Что сдавать на биоинформатику, какие предметы основные для этого профиля? Русский язык, математика профильного уровня, информатика – эти предметы необходимо в формате Единого государственного экзамена в качестве основных.
Кроме того, во многих высших учебных заведениях предусмотрены дополнительные вступительные испытания по данному направлению. Они могут включать в себя творческие задания по программированию и составлению алгоритмов, собеседование, на котором проверяется кругозор абитуриента, его владение понятийным аппаратом будущей профессии, умение решать сложные логические задачи, грамотно формулировать свои мысли.
Также выпускникам старшей школы следует подготовиться к проверке их уровня владения английским языком. Наиболее оптимальным решением данной проблемы станет успешная сдача международных экзаменов по английскому языку и получение сертификата, подтверждающего определенный уровень владения языком.
Технологии генной инженерии
Генная инженерия за короткий срок оказала огромное влияние на развитие различных молекулярно-генетических методов и позволила существенно продвинуться на пути познания генетического аппарата.
Так, появилась технология CRISPR — инструмент редактирования генома. В 2014 году MIT Technology Review назвал его «самым большим биотехнологическим открытием века». Он основан на защитной системе бактерий, которые производят специальные ферменты, позволяющие им защищаться от вирусов.
«Каждый раз, когда бактерия убивает вирус, она разрезает остатки его генома, будь то ДНК или РНК, и сохраняет их внутри последовательности CRISPR, как в архив. Как только вирус атакует снова, бактерия использует информацию из «архива» и быстро производит защитные белки Cas9, в которых заключены фрагменты генома вируса. Если вдруг эти фрагменты совпадают с генетическим материалом нынешнего атакующего вируса, Cas9 как ножницами разрезает захватчика, и бактерия снова в безопасности», — поясняет Алевтина Федина, медицинский директор Checkme.
Уникальное открытие состоялось в 2011 году, когда биологи Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье обнаружили, что белок Cas9 можно обмануть. Если дать ему искусственную РНК, синтезированную в лаборатории, то он, найдя в «архиве» соответствие, нападет на нее. Таким образом, с помощью этого белка можно резать геном в нужном месте — и не просто резать, а еще и заменять другими генами.
Экономика инноваций
Черные дыры и генетические «ножницы»: итоги Нобелевской премии-2020
Теоретически, технология CRISPR может позволить редактировать любую генетическую мутацию и излечивать заболевание, которое она вызывает. Но практические разработки CRISPR в качестве терапии еще только в начальной стадии, и многое еще непонятно.
Есть и другие методы генной инженерии, например, ZFN и TALEN.
- ZFN разрезает ДНК и вставляет туда заготовленный заранее новый фрагмент с помощью белков с ионами цинка (отсюда название — Zinc Finger Nuclease).
- TALEN делает то же самое, только используя TAL-белки. Для обеих технологий приходится создавать отдельные белки, а это очень долгая работа, поэтому пока два этих метода особого применения не нашли.