Другие 15.09.2020

Профессия биотехнолог: описание, зарплата, где учиться

72 мин.
Содержание
  1. Историческая справка
  2. Немного истории
  3. Что такое биотехнология: термин и основные виды
  4. Знаменитые биотехнологи
  5. Основные типовые технологические приемы современной биотехнологии
  6. Биотехнология в современной медицине
  7. Микробиологический синтез
  8. Плазмиды
  9. Биофармакология
  10. Биоинформатика
  11. Выравнивание последовательностей
  12. Биотехнологии в современной науке
  13. Наглядная биотехнология. Генная и клеточная инженерия
  14. Генетическая инженерия
  15. Генная инженерия
  16. Биотехнологии клонирования
  17. Клонирование человека
  18. Биогидрометаллургия
  19. Гибридизация
  20. Бионика
  21. Биоремедиация
  22. Биотехнологическая промышленность
  23. Трансгенные растения
  24. Трансгенные животные
  25. Искусственный отбор
  26. Образовательная биотехнология
  27. Клеточная биотехнология растений
  28. Сфера применения
  29. Биотехнологии в современном мире и жизни человека
  30. Современное состояние и перспективы биотехнологии
  31. Современные достижения и проблемы биотехнологии
  32. Инвестиции и развитие
  33. Биотехнология: добро или зло?
  34. Моральный аспект
  35. Этические аспекты некоторых достижений в биотехнологии
  36. Биотехнолог: профессия. Описание
  37. Сфера деятельности
  38. Вид деятельности
  39. Краткое описание
  40. Обязанности биотехнолога
  41. Особенности профессии
  42. Плюсы и минусы профессии
  43. Плюсы
  44. Минусы
  45. Профессия биотехнолог: плюсы и минусы
  46. Узкие специализации биотехнолога
  47. Фармацевт
  48. Биофармаколог
  49. Гмо-агроном
  50. Сити-фермер
  51. Техник по обслуживанию приборов и систем
  52. Лаборант
  53. Сколько зарабатывает научный сотрудник
  54. Технолог пищевого производства
  55. Чем занимается биоинженер
  56. Какую зарплату может получать микробиолог
  57. Системный биотехнолог
  58. Архитектор живых систем
  59. Урбанист-эколог
  60. Пищевая биотехнология специальность
  61. Где применяется профессия?
  62. Где работать?
  63. О востребованности
  64. Кто может стать биотехнологом?
  65. Знания и навыки
  66. Как стать биотехнологом
  67. Где учиться
  68. Курсы
  69. Дисциплины
  70. Зарплата биотехнолога
  71. Зарплата
  72. Москва
  73. Санкт-Петербург
  74. Другие регионы
  75. Средняя по СНГ
  76. В перспективе
  77. Ступеньки карьеры и перспективы
  78. Инженер-биотехнолог
  79. История профессии
  80. О профессии Биотехнолога
  81. Особенности профессии
  82. Обязанности
  83. Важные качества
  84. Навыки и знания
  85. Перспективы и карьера
  86. Обучение

Историческая справка

Биотехнолог – профессия новая и не всем известная. Название науки складывается из трех слов на греческом языке: «био» – это жизнь, «текне» – искусство», «логос» – наука.

Специальность «биотехнология» – новое перспективное направление. Одновременно с этим эту науку можно считать одной из древнейшей в промышленном производстве.

Во многих специализированных словарях и справочниках биотехнология толкуется как наука, которая изучает возможность применения природных химических и биологических процессов и объектов при промышленном производстве и в повседневной жизни человека. Процесс брожения, который использовали древние виноделы, хлебопекарни, повара и лекари – прямое использование биотехнологии на практике.

Впервые научное обоснование процессу брожения дал французский ученый-химик Луи Пастер в 19 веке.

профессия биотехнолог плюсы и минусы

А термин «биотехнология» впервые ввел венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году.

Биотехнолог – профессия, которая объединяет биологические, химические и технические науки. Основы для открытий – области микробиологии, генетики, химии, молекулярная и клеточная биология, эмбриология. Огромное значение в развитии этой науки имеют инженерные направления, а именно: робототехника, информационные технологии.

Немного истории

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.   Корни биотехнологии уходят в далёкое прошлое и связаны с хлебопечением, виноделием и другими способами приготовления пищи, известными человеку еще в древности. Например, такой  биотехнологический процесс, как  брожение с участием микроорганизмов, был известен и широко применялся  еще в древнем Вавилоне, о чем  свидетельствует описание приготовления пива, дошедшее до нас виде записи на дощечке, обнаруженной в 1981 г. при раскопках  Вавилона.   Наукой биотехнология стала благодаря исследованиям и работам французского ученого, основоположника современной микробиологии и иммунологии Луи Пастера (1822-1895).   В ХХ веке происходило бурное развитие молекулярной биологии и генетики с применением достижений химии и физики.

 Важнейшим направлением исследований явилась разработка методов культивирования клеток растений и животных. И если еще совсем недавно для промышленных целей выращивали только бактерии и грибы, то сейчас появилась возможность не только выращивать любые клетки для производства биомассы, но  и управлять их развитием, особенно у растений. Таким образом, новые научно-технологические подходы воплотились в разработку биотехнологических методов, позволяющих манипулировать непосредственно генами, создавать новые продукты, организмы и изменять свойства уже существующих.

Главная цель применения этих методов – более полное использование потенциала живых организмов в интересах хозяйственной деятельности человека. В 70-е годы появились и активно развивались такие важнейшие   области биотехнологии, как  генетическая (или генная) и  клеточная инженерия, положившие начало «новой» биотехнологии, в отличие от «старой» биотехнологии, основанной на традиционных микробиологических процессах. Так, обычное производство спирта в процессе брожения – это  “старая” биотехнология, но использование в этом процессе дрожжей, улучшенных методами генной инженерии с целью увеличения выхода спирта, – “новая” биотехнология.  

Что такое биотехнология: термин и основные виды

Биотехнология – наука о способах создания различных веществ с использованием естественных биологических компонентов, будь-то микроорганизмы, животные или растительные клетки. По сути, это манипулирование живыми клетками для получения определенных результатов.

Основными направлениями развития науки являются:

Биоинженерия – дисциплина, направленная на расширение знаний в области медицины (лечение, укрепление здоровья) и инженерии

Биомедицина – узкоспециализированный раздел медицины, который с теоретической точки зрения изучает строение человеческого организма, диагностику патологических состояний и возможности их коррекции. Раздел медицины, занимающийся контролем и лечением биологических систем живых организмов на молекулярном уровне, называется наномедициной.

что такое биотехнология

Гибридизация — процесс получения гибридов (растений, животных). В основе лежит принцип получения одной клетки (устойчивой к тем или иным условиям) путем объединения других клеток.

Сейчас у нас уже есть средства необходимые для того, чтобы прожить достаточно долго до тех пор, пока мы не станем бессмертны.  Можно агрессивно применять существующие знания, чтобы кардинально замедлить процессы старения, и оставаться в жизнеспособном состоянии до того момента, когда станут доступны совершенно радикальные терапии по продлению жизни с помощью био- и нанотехнологий.

Высшим достижением биотехнологии является генная инженерия. Генная инженерия – совокупность знаний и технологий получения РНК и ДНК, выделения генов из клеток, осуществление манипуляций с генами и введение их в другие организмы. Это «управление» геномом живого существа или растения с целью получения заданных свойств. Например, руководствуясь знаниями в области генной инженерии, китайские ученые планируют массово применять метод «исправления» генома людей с онкологическими заболеваниями. Однако, запускать полномасштабные проекты пока никто не спешит, т.к. на сегодняшний день невозможно спрогнозировать последствия для организма в долгосрочном периоде.

Наука Биотехнология

Особого внимания заслуживает клонирование. Под этим процессом понимают появление нескольких генетических идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения. На сегодняшний день были клонированы не только растения, но и несколько десятков видов животных (овцы, собаки, кошки, лошади). О фактах клонирования человека пока нет данных, хотя, по мнению ученых, с технической стороны –  к процессу все готово. Именно эти разработки стали самыми противоречивыми и обсуждаемыми мировой общественностью. Дело не только в вероятности получения неполноценных людей, но и в этической и религиозной стороне вопроса.

Знаменитые биотехнологи

Один из самых известных ученых в области биотехнологии – Ю. А. Овчинников.

биотехнолог профессия описание

Он является ведущим ученым в сфере мембранной биологии. Юрий Анатольевич – автор более 500 научных работ. Его именем названо Общество биотехнологов России.

Основные типовые технологические приемы современной биотехнологии

Биотехнологию можно выделить не только как науку, но еще и как сферу практической деятельности человека, которая отвечает за производство разного вида продукции при участии живых организмов или их клеток.

Теоретической основой для биотехнологии в свое время стала такая наука, как генетика, это случилось в ХХ веке. А вот практически биотехнология основывалась на микробиологической промышленности.

Микробиологическая промышленность в свою очередь получила сильный толчок в развитии после открытия и активного производства антибиотиков.

Объектами, с которыми работает биотехнология, являются вирусы, бактерии, различные представители флоры и фауны, грибы, а также органоиды и изолированные клетки.

Биотехнология в современной медицине

Биотехнология, как наука, зарекомендовала себя в конце ХХ века, а именно в начале 70-х годов. Все началось с генетической инженерия, когда ученые смогли перенести генетический материал из одного организма к другому без осуществления половых процессов. Для этого была использовано рекомбинантная ДНК или рДНК. Такой метод применяется для изменения или улучшения определенного организма.

Чтобы создать молекулу рДНК нужно:

  • извлечь молекулу ДНК из клетки животного или растения;
  • обработать изолированную клетку и плазмиду, а затем смешать их;
  • затем, измененная плазмида переносится в бактерию, а та в свою очередь приумножает копии информации, что были внесены в нее.

Медицинские биотехнологии подразделяются на 2 большие группы:

  1. Диагностические, которые, в свою очередь, бывают: химическими (определение диагностических веществ и параметров обмена); физическими (определение физических полей организма);
  2. Лечебные.

К медицинской биотехнологии относят такие производственные процессы, в ходе которых создаются биообъекты или вещества медицинского назначения. Это ферменты, витамины, антибиотики, отдельные микробные полисахариды, которые могут применяться как самостоятельные средства или как вспомогательные вещества при создании различных лекарственных форм, аминокислоты.

Так, методы биотехнологий применяются:

  • для производства человеческого инсулина путем использования генно-модифицированных бактерий;
  • для создания эритропоэтина (гормона, стимулирующего образование эритроцитов в костном мозге.

Медицинская генетика в будущем сможет не только предотвращать появление на свет неполноценных детей путем диагностирования генетических заболеваний, но и проводить пересадку генов для решения существующей проблемы.

Биотехнология в будущем даст человечеству огромные возможности не только в медицине, но и в других направлениях современных наук.

Микробиологический синтез

Развитие микробиологической промышленности, выпускающей ценные продукты биосинтеза, позволило накопить очень важный опыт конструирования, производства и эксплуатации принципиально нового промышленного оборудования. Современное микробиологическое производство — производство очень высокой культуры. Технология его очень сложна и специфична, обслуживание аппаратуры требует овладения специальными навыками, ведь всё производство работает только в условиях строжайшей стерильности: стоит попасть в ферментатор лишь одной клетке микроорганизма другого вида, как всё производство может остановиться — «чужак» размножится и начнёт синтезировать совсем не то, что нужно человеку.

В настоящее время с помощью микробиологического синтеза производят антибиотики, ферменты, аминокислоты, полупродукты для дальнейшего синтеза разнообразных веществ, феромоны (вещества, с помощью которых можно управлять поведением насекомых), органические кислоты, кормовые белки и другие. Технология производства этих веществ хорошо отработана, получение их микробиологическим путём экономически выгодно.

В то же время идут поиски видов микроорганизмов, которые обладают способностью синтезировать в наибольших количествах другие необходимые вещества. В частности, учёные работают над тем, чтобы сделать выгодным производство с помощью микроорганизмов обычных химических продуктов: ацетона, различных спиртов, простых органических кислот, окиси пропилена и т. п. На микробиологической основе пытаются производить горючее: метан и спирт. Уже сейчас спирт, полученный микробиологическим путём, конкурирует с бензином по своим «рабочим» качествам, а также по показателям, очень важным с точки зрения охраны природы: продукты сгорания спирта не загрязняют окружающую среду.

Эти работы учёных важны ещё и по другой причине. Сейчас химическая промышленность для производства горючего, ацетона и других подобных веществ использует как исходное сырьё нефть, газ и уголь. Но их запасы не безграничны. А в микробиологической промышленности для производства химических продуктов могут использоваться (и уже частично используются) неограниченные, постоянно возобновляющиеся массы органического сырья, отходов, образующихся в сельском хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промышленности, очистных сооружениях городов и т. п. Разработка и внедрение эффективных технологий такого производства — задача, имеющая большое значение для экономики народного хозяйства.

Важным направлением биотехнологии является производство и использование так называемых иммобилизованных ферментов.

Использование ферментов — биологических катализаторов — очень заманчивая вещь. Ведь они по многим своим свойствам, прежде всего активности и избирательности действия (специфичности), намного превосходят катализаторы химические. Ферменты обеспечивают осуществление химических реакций без высоких температур и давлений, а ускоряют их в миллионы и миллиарды раз. При этом каждый фермент катализирует только одну определённую реакцию.

В пищевой и кондитерской промышленности ферменты применяются уже давно: многие из первых патентов ещё начала века касались производства ферментов именно для этих целей. Однако требования к этим препаратам тогда были не очень высокие — по существу, в производстве использовались не чистые ферменты, а различные вытяжки или полуразрушенные и высушенные клетки дрожжей или низших грибов. Ферменты (вернее, содержащие их препараты) использовали и в текстильной промышленности для отбеливания и обработки пряжи и хлопковых нитей.

Профессия биотехнолог: описание, зарплата, где учиться
Возможные способы применения массовой культуры водорослей.

Биологические катализаторы можно использовать также не извлекая их из живых организмов, прямо в бактериальных клетках, например. Этот способ, собственно, есть основа всякого микробиологического производства, и применяется он издавна.

Гораздо заманчивее использовать чистые препараты ферментов и избавиться таким образом от побочных, сопутствующих жизнедеятельности микроорганизмов реакций. Создание производства, в котором используется биологический катализатор в чистом виде как реактив, сулит очень большие выгоды — повышается технологичность, возрастают во много тысяч раз производительность и чистота процессов. Но здесь возникает принципиальное затруднение: многие ферменты после их извлечения из клетки очень быстро инактивируются, разрушаются. Ни о каком многократном их использовании не может быть и речи.

Учёные нашли решение проблемы. Для того чтобы стабилизировать, или, как говорят, иммобилизовать, ферменты, сделать их устойчивыми, пригодными для многократного, длительного промышленного использования, ферменты присоединяют с помощью прочных химических связей к нерастворимым или растворимым носителям — ионообменным полимерам, полиорганосилоксанам, пористому стеклу, полисахаридам и т. п. В результате ферменты становятся устойчивыми и могут быть использованы многократно. (Эта идея была затем перенесена в микробиологию — возникла мысль иммобилизовать живые клетки. Иногда очень нужно, чтобы они в процессе микробиологического синтеза не загрязняли среду, не смешивались с синтезируемыми ими продуктами и вообще были бы больше похожи на химические реактивы. И такие иммобилизованные клетки были созданы; они успешно применяются, например, при синтезе стероидных гормонов — ценных лекарственных препаратов).

Разработка способа повышения устойчивости ферментов значительно расширяет возможности их использования. С помощью ферментов можно, например, получать сахар из растительных отходов, и этот процесс будет экономически рентабельным. Уже создана опытная установка для непрерывного производства сахара из клетчатки.

Иммобилизованные ферменты находят применение и в медицине. Так, в нашей стране для лечения сердечно-сосудистых заболеваний разработан препарат иммобилизованной стрептокиназы (препарат получил название «стрептодеказа»). Этот препарат можно вводить в сосуды для растворения образовавшихся в них тромбов. Растворимая в воде полисахаридная матрица (к классу полисахаридов относятся, как известно, крахмал и целлюлоза, близким к ним по строению был и подобранный полимерный носитель), к которой химически «привязана» стрептокиназа, значительно повышает устойчивость фермента, снижает его токсичность и аллергическое действие и не влияет на активность, способность фермента растворять тромбы.

Профессия биотехнолог: описание, зарплата, где учиться
Субстраты для получения белка одноклеточных для разных классов микроорганизмов.

Создание иммобилизованных ферментов, так называемая инженерная энзимология, — одно из новых направлений биотехнологий. Достигнуты лишь первые успехи. Но они существенно преобразили прикладную микробиологию, техническую биохимию и ферментную промышленность. Во-первых, в микробиологической промышленности сейчас актуальными стали разработки производства ферментов самой различной природы и свойства. Во-вторых, возникли новые области производства, связанные с получением именно иммобилизованных ферментов. В-третьих, создание новых ферментных препаратов открыло возможность организации ряда новых производств для получения нужных веществ с помощью биологические катализаторов.

Плазмиды

Наибольшие успехи были достигнуты в области изменения генетического аппарата бактерий. Вводить новые гены в геном бактерии научились с помощью небольших кольцеобразных молекул ДНК — плазмид, присутствующих в бактериальных клетках. В плазмиды «вклеивают» необходимые гены, а затем такие гибридные плазмиды добавляют к культуре бактерий, например кишечной палочки. Некоторые из этих бактерий поглощают такие плазмиды целиком. После этого плазмида начинает реплицироваться в клетке, воспроизводя в клетке кишечной палочки десятки своих копий, которые обеспечивают синтез новых белков.

Биофармакология

Раздел фармакологии, который изучает физиологические эффекты, производимые веществами биологического и биотехнологического происхождения. Фактически, биофармакология — это плод конвергенции двух традиционных наук — биотехнологии, а именно, той её ветви, которую именуют «красной», медицинской биотехнологией, и фармакологии, ранее интересовавшейся лишь низкомолекулярными химическими веществами, в результате взаимного интереса.

Объекты биофармакологических исследований — изучение биофармацевтических препаратов, планирование их получения, организация производства. Биофармакологические лечебные средства и средства для профилактики заболеваний получают с использованием живых биологических систем, тканей организмов и их производных, с использованием средств биотехнологии, то есть лекарственные вещества биологического и биотехнологического происхождения.

Биоинформатика

Совокупность методов и подходов, включающих в себя:

  1. математические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика);
  2. разработка алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры белков (структурная биоинформатика);
  3. исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.

В биоинформатике используются методы прикладной математики, статистики и информатики. Биоинформатика используется в биохимии, биофизике, экологии и в других областях.

Выравнивание последовательностей

Биоинформатический метод, основанный на размещении двух или более последовательностей мономеров ДНК, РНК или белков друг под другом таким образом, чтобы легко увидеть сходные участки в этих последовательностях. Сходство первичных структур двух молекул может отражать их функциональные, структурные или эволюционные взаимосвязи. Алгоритмы выравнивания последовательностей также используются в NLP.

Биотехнологии в современной науке

Биотехнологии в современной науке несет огромную пользу. За счет открытия генной инженерии стало возможным выведения новых сортов растений и пород животных, которые принесут пользу сельскому хозяйству.

Изучения биотехнологии связано не только лишь с науками биологического направления. В микроэлектронике разработаны ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта (HpaI).

Биотехнология необходима для повышения нефтеотдачи нефтяных пластов. Наиболее развитым направлением является использование биотехнологии в экологии для очистки промышленных и бытовых сточных вод.

В развитие биотехнологии внесли свой вклад многие другие дисциплины, именно поэтому биотехнологии стоит отнести к комплексной науке.

Еще одной причиной активного изучения и усовершенствования знаний в биотехнологии стал вопрос в недостатке (или будущем дефиците) социально-экономических потребностей.

В мире существуют такие проблемы, как:

  • нехватка пресной или очищенной воды (в некоторых странах);
  • загрязнение окружающей среды различными химическими веществами;
  • дефицит энергетического ресурса;
  • необходимость усовершенствования и получения совершенно новые экологически чистых материалов и продуктов;
  • повышение уровня медицины.

Ученые уверенны, что решить эти и многие другие проблемы возможно при помощи биотехнологии.

Наглядная биотехнология. Генная и клеточная инженерия

Генетическая и клеточная инженерия в сочетании с биохимией – это основные сферы современной биотехнологии.

Клеточная инженерия – выращивание в специальных условиях клеток различных живых организмов (растений, животных, бактерий), разного рода исследования над ними (комбинация, извлечение или пересадка).

Самой успешной считается клеточная инженерия растений. При помощи клеточной инженерии растений стало возможным ускорение селекционных процессов, что позволяет выводить новые сорта сельхоз культур. Теперь выведение нового сорта сократилось от 11 лет до 3-4.

Генетическая (или генная) инженерия – отдел молекулярной биологии, в котором занимаются изучением и выделением генов из клеток живых организмов, после чего над ними проводятся манипуляции для достижения определенной цели. Главными инструментами, которые используются в генной инженерии, являются ферменты и векторы.

Генетическая инженерия

Генная инженерия – это искусственные изменения в генотипе микроорганизма, вызванное вмешательством человека, для получения культур с необходимыми качествами.

Генная инженерия занимается исследованиями и изучением не только микроорганизмов, но и человека, активно изучает заболевания, связанные с иммунной системой и онкологией.

Генная инженерия

Сейчас созданы и создаются ещё более остроумные методы введения генов в клетку прокариотов (организмов, не имеющих оформленного ядра и хромосомного аппарата). На очереди разработка методов введения новых генов в клетки эукариотов, прежде всего высших растений и животных организмов.

Но и то, что уже достигнуто, позволяет сделать очень многое в практике народного хозяйства. Возможности микробиологического производства значительно расширились. Благодаря генетической инженерии область микробиологического синтеза различных биологически активных соединений, полупродуктов для синтеза, кормовых белков и добавок и других веществ стала одной из наиболее окупаемых наук: вложение средств в перспективные биотехнологические исследования обещает получение высокого экономического эффекта.

Для селекционной работы, независимо от того, проводится она методами мутагенеза или «индустрии ДНК», учёные должны располагать многочисленными коллекциями микроорганизмов. Но сейчас даже выделение нового штамма природных микроорганизмов, ранее неизвестных науке, обходится на мировом «рынке бактериальных культур» приблизительно в 100 долларов. А для того, чтобы получить хороший промышленный штамм обычными селекционными методами, надо иногда затратить миллионы.

Сейчас уже существуют способы ускорить и удешивить эти процессы. Например,во Всесоюзном научно-исследовательском институте генетики и селекции микроорганизмов Главмикробиопрома был получен промышленный штамм-сверхпродуцент микроорганизма, синтезирующего треонин — незаменимую аминокислоту, которая в кормах сельскохозяйственных животных содержится в недостаточном количестве. Добавка треонина в корм повышает привесы животных на килограммы, что в масштабах страны оборачивается миллионами рублей прибыли, а самое главное — приростом мясной продукции животноводства.

Коллектив учёных института под руководством директора В. Г. Дебабова за основу для получения промышленного штамма взял обыкновенную кишечную палочку — повсеместно распространённый микроорганизм. Сначала были получены мутантные клетки, способные накапливать в среде избыток треонина. Затем в клетке были вызваны генетические изменения, которые привели к усилению биосинтеза аминокислот. Таким путём удалось получить штамм, который производил треонин, но в 10 раз меньше того количества, которое требовалось по соображениям рентабельности производства. Тогда в дело были выпущены методы генетической инженерии. С их помощью была увеличена «доза треонинового гена» в молекуле бактериальной ДНК. Причём количество генов, обусловливающих синтез треонина, было в молекуле ДНК клетки увеличено в несколько раз: одинаковые гены оказались как бы нанизанными один за другим в молекуле ДНК. Естественно, биосинтез треонина пропорционально увеличился и достиг уровня, достаточного для промышленного производства.

Правда, после этого штамм пришлось ещё улучшать, причём снова генетически. Сначала для того, чтобы культуру бактерий очистить от клеток, в которых плазмиды с «треониновым геном» исчезали в процессе размножения культуры. Для этого в клетки был «вшит» ген, содержащий закодированный сигнал к «самоубийству» клеток, в которых плазмид с «треониновым геном» после деления не оказывалось. Таким путём культура клеток самоочищалась от балластных микроорганизмов. Затем в клетки был введён ген, благодаря которому она могла развиваться на сахарозе (а не дорогих глюкозе и фруктозе, как раньше) и производить рекордные количества треонина.

По существу, полученный микроорганизм уже не был кишечной палочкой: манипуляции с его генетическим аппаратом привели к появлению принципиально нового организма, сконструированного вполне сознательно и целенаправленно. И эта сложнейшая многоступенчатая работа, имеющая огромное практическое значение, была проведена с помощью новых оригинальных методов генетической инженерии за очень короткий срок — всего за три года.

К 1981 г. в ряде институтов страны, и прежде всего в Институте биоорганической химии им. М. М. Шемякина АН СССР под руководством академика Ю. А. Овчиникова, были выполнены ещё более впечатляющие работы. Эти исследования приобрели сейчас форму чётких долгосрочных программ, по которым их развивают дальше ряд академических и отраслевых институтов. Эти исследования были направлены на то, чтобы осуществить поистине чудо — ввести в бактериальную клетку ген, выделенный из человеческого организма.

Работа велась сразу с несколькими генами: геном ответственным за синтез гормона инсулина, геном, обеспечивающим образование интерферона, и геном, контролирующим синтез гормона роста.

Прежде всего учёные поставили перед собой задачу «обучения» бактерии синтезу ценнейшего медицинского препарата — гормона инсулина. Инсулин необходим для лечения сахарного диабета. Этот гормон надо вводить больным постоянно, а производство его традиционным способом (из поджелудочных желез убойного скота) сложно и дорого. К тому же молекулы инсулина свиньи или крупного рогатого скота отличаются от молекул инсулина человека, и естественно, что активность их в организме человека ниже, чем активность человеческого инсулина.

 Кроме того, инсулин — хотя и небольшой по размерам, но всё же белок, и в организме человека со временем накапливаются антитела к нему: организм борется против чужеродных белков, отторгает их. Поэтому введённый бычий или свиной инсулин может начать необратимо инактивироваться, нейтрализовываться этими антителами и в результате может исчезнуть прежде, чем успеет оказать лечебное действие. Чтобы этого не произошло, необходимо вводить в организм вещества, предотвращающие этот процесс, но они сами по себе не безразличны для организма.

Человеческий инсулин можно было бы получать с помощью химического синтеза. Но этот синтез настолько сложен и дорог, что его проводили только в экспериментальных целях, а полученные количества инсулина были недостаточны даже для одной инъекции. Это был, скорее, символической синтез, доказательство того, что химики могут синтезировать в пробирке настоящий белок.

Учитывая всё это, учёные и поставили перед собой такую сложную и очень важную задачу — наладить биохимическое производство человеческого инсулина. Был получен ген, обеспечивающий синтез инсулина. С помощью методов генетической инженерии этот ген был введён в бактериальную клетку, которая в результате приобрела способность синтезировать гормон человека.

Столь же большой интерес и не меньшее (а может быть, и большее) значение имела работа, выполненная в том же институте, по введению методами генетической инженерии в бактериальную клетку гена, ответственного за синтез интерферона человека. (Интерферон — это белок, играющий исключительно важную роль в борьбе организма против вирусных инфекций.) Ген интерферона также был введён в клетку кишечной палочки. Созданные штаммы отличались высоким выходом интерферона, обладающего мощным противовирусным действием. Сейчас уже получены первые промышленные партии человеческого интерферона. Осуществление промышленного производства интерферона — очень важное достижение, так как предполагают, что интерферон обладает также и противоопухолевой активностью.

В институте АН СССР были проведены работы по созданию бактериальных клеток, продуцирующих соматотропин — гормон роста человека. Ген этого гормона был выделен из гипофиза и методами генетической инженерии встроен в более сложную молекулу ДНК, которую затем ввели в генетический аппарат бактерии. В результате бактерия приобрела способность синтезировать человеческий гормон. Эта бактериальная культура, так же как и культура бактерий с введённым геном инсулина, апробируется для промышленного получения человеческих гормонов в микробиологическом производстве.

Это лишь отдельные примеры работ по введению генов высших организмов в клетки бактерий. Есть ещё немало подобных интересных и перспективных работ.

Вот ещё один пример. Английские биохимики из плодов одного африканского кустарника выделили довольно крупный белок (около 200 аминокислотных остатков) — тауматин. Этот белок оказался в 100 тыс. раз слаще сахарозы. Сейчас во всём мире думают над созданием заменителей сахара, который при большом потреблении далеко не безвреден для организма. Поэтому тауматин — природный продукт, не требующий специальных токсикологических испытаний, — привлёк пристальное внимание: ведь ничтожные его добавки в кондитерские изделия позволяют просто исключить использование сахара. Учёные решили, что получать тауматин проще и выгоднее не из естественного источника, а микробиологическим синтезом с помощью бактерий, в которые введён ген тауматина. И эту работу выполнили, введя этот ген во всё ту же кишечную палочку. Сейчас пока заменитель сахара тауматин (под названием «талин») производят из природного источника, но не за горами и его микробиологическое производство.

Пока речь шла о введении генов в клетки бактерий. Но это не означает, что не ведётся работа и по введению искусственных генов в высшие организмы — растения и животных. Здесь не меньше, а гораздо больше привлекательных идей. Практическое воплощение некоторых из них будет иметь для человечества исключительно важное значение. Так, известно, что высшие растения не могут усваивать азот атмосферы: они получают его из почвы в виде неорганических солей или в результате симбиоза с клубеньковыми бактериями. Осуществление идеи — ввести гены этих бактерий в растения — может привести к коренным революционным изменениям в сельском хозяйстве.

Как же обстоят дела с введением генов в генетический аппарат эукариотов? Основная трудность здесь заключается в том, что изменить генотип всех клеток многоклеточного организма невозможно. Поэтому надежды связывают с созданием методов генетической инженерии, предназначенных для работы с культурами клеток растений и с одноклеточными растениями.

Введение синтетических генов в искусственно культивируемые клетки может привести к получению модифицированного растения: при определённых условиях изолированные клетки могут превращаться в целые растения. И в таком растении должны действовать и передаваться по наследству искусственно введённые в исходную клетку гены.

Здесь помимо перспектив успешного использования методов генетической инженерии вырисовывается ещё одно преимущество биотехнологии — методом клеточной биотехнологии из одного растения можно получить миллионы одинаковых растений, а не десятки, как при использовании семян. Клеточная технология не требует больших площадей, не зависит от погодных условий и отличается огромной производительностью.

Советские учёные сейчас исследуют ещё один путь введения генов в клетки растений — создают симбиотическое сообщество, где в протопласты растений (они лишены целлюлозной оболочки) пытаются внедрить цианобактерии, которые способны и к фотосинтезу, и к азотфиксации.

Определённые перспективы имеются и в области использования методов генетической инженерии в работе с животными, во всяком случае существует принципиальная возможность переноса генетического материала в клетки животных. Особенно убедительно это показано на гибридомах. Гибридома — это клетка, образованная из лимфоцита, вырабатывающего антитела, и опухолевой клетки, способной к неограниченному размножению, и сочетающая оба эти свойства. С помощь гибридом можно получать высокоспецифичные антитела. Метод гибридом — это ещё один биотехнологический приём получения ценных белков.

Космическая биотехнология При реализации программ пилотируемых полетов в бывшем СССР сложился научно-технический потенциал в области космической биотехнологии с участием головных организаций Росавиакосмоса, Минмедпрома, РАН и РАМН, которые создали аппаратурно-методическую базу, необходимую для осуществления биотехнологических экспериментов в условиях орбитального полета.За 15 летний период выполнен ряд программ биотехнологических экспериментов, их результаты внедрены в технологии по производству различных биологически активных веществ (антибиотиков, иммунностимуляторов и др.). С использованием методов космической биотехнологии создан целый ряд новейших лечебных и диагностических препаратов.

Накопленный опыт позволил определить наиболее перспективные направления развития космической биотехнологии:· получение высококачественных кристаллов биологически значимых веществ в целях определения их пространственной структуры и создания новых препаратов для медицины, фармакологии, ветеринарии, других отраслей народного хозяйства и различных областей науки;· получение и отбор в условиях микрогравитации улучшенных, а также рекомбинантных промышленных штаммов микроорганизмов, продуцентов биологически активных веществ для медицины, фармакологии, сельского хозяйства и экологии; электрофоретическое разделение биологических субстанций, в частности, тонкая высокопроизводительная очистка генно-инженерных и вирусных белков, преимущественно медицинского назначения, а также выделение специфических клеток, характеризующихся требуемыми секреторными функциями;· исследование влияния факторов космического полета на биологические объекты и физико-химические характеристики биотехнологических процессов с целью расширения фундаментальных знаний в области биологии и биотехнологии.

В 1989 году РКК “Энергия” им. С.П. Королёва и РАО “Биопрепарат”, объединив усилия в исследованиях по одной из перспективных областей космической деятельности, создали лаборатории космической биотехнологии. Научное руководство работами в области биотехнологии в рамках российской национальной программы на орбитальной станции “Мир” и российском сегменте международной космической станции осуществляет председатель секции “Космическая биотехнология” КНТС Росавиакосмоса и РАН, Заслуженный деятель науки Российской Федерации, профессор Юрий Тихонович Калинин. Координация работ, обеспечение создания и предполетной подготовки бортовой научной аппаратуры, биологических материалов при реализации биотехнологических проектов, а также обработка и анализ полученных результатов осуществляются специализированными лабораториями космической биотехнологии в РАО “Биопрепарат” (на базе АООТ “Биохиммаш”) и в РКК “Энергия” им. С.П. Королёва.

Для непосредственной реализации экспериментов на борту орбитальных станций разработан комплекс мероприятий по их организации, обеспечению и сопровождению на всех стадиях проведения:· подготовка научных экспериментов и аппаратуры, тренировка экипажей совместно с Российским государственным научно-исследовательским и испытательным центром подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина;· доставка научной аппаратуры на орбитальный комплекс; материально-техническое обеспечение экспериментов на борту орбитального комплекса; планирование, подготовка и сопровождение экспериментов в Центре Управления Полетами;· возвращение результатов экспериментов с орбиты и их доставка с места посадки спускаемого аппаратам лабораторию.

Вышеупомянутыми лабораториями космической биотехнологии разработаны пакеты документов, необходимых для реализации космических экспериментов, в т. ч. методики предполетной подготовки, паспорта и сертификаты и др. разрешительная документация.Мы готовы, по выбору заказчика, дать необходимые научные консультации в данной области, а также подготовить и провести космические эксперименты с любыми биологическими объектами.Очевидна неоднократно подтвержденная нами в коммерческих проектах с зарубежными фирмами перспективность получения в условиях микрогравитации высококачественных кристаллов биологических веществ.

Они позволили с высокой точностью изучить пространственную структуру различных биополимеров и использовать результаты для создания качественно новых лечебных, профилактических и диагностических препаратов.Наш опыт работы с микробиологическими культурами биодеградантов нефти и нефтепродуктов, а также со штаммами, используемыми для препаратов средств защиты растений, культурами клеток высших растений, позволил получить варианты культур после их экспозиции в космосе, значительно превышающие по активности исходные штаммы. Эксперименты по рекомбинации микроорганизмов в условиях орбитального полета показали реальную возможность 100% передачи генетического материала между отдаленными видами, что позволяет получать уникальные гибриды с новыми заданными свойствами.

Многочисленные результаты экспериментов, проведенных в условиях микрогравитации по электрофоретической очистке и разделению белковых и клеточных биообъектов, подтвердили возможность и эффективность использования электрофоретических методов в целях наработки опытных и опытно-промышленных партий особо чистых и высокооднородных хозяйственно-ценных биологически-активных веществ.Мы готовы по Вашим заказам на нашем или ином оборудовании обеспечить проведение исследований по кристаллизации биологических объектов в космосе, получению улучшенных или рекомбинантных штаммов, а также электрофорезу и другим направлениям исследований, как по Вашему заказу, так и в кооперации.По нашему мнению весьма перспективным направлением, как в научном так и в коммерческом плане может служить проект по созданию универсальной установки по выращиванию и получению кристаллических белков в условиях космического полета.

Описание проекта прилагается.Мы рассмотрим также любые предложения от заинтересованных лиц по подготовке и проведению космических биотехнологических экспериментов, выполним экспертизу их реализуемости и обеспечим осуществление предложенных проектов на коммерческой основе.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТАПроект осуществляется усилиями РАО “Биопрепарат” и потенциальными участниками, заинтересованными в разработке перспективной биотехнологической научной аппаратуры и получении в условиях космического полета конкурентноспособной биопродукции.Основной целью проекта по кристаллизации биопрепаратов в условиях орбитального полета является создание и эксплуатация на международной космической станции (МКС) биокристаллизационной аппаратуры нового поколения, способной обеспечить получение крупных однородных кристаллов большого спектра биообъектов, а также оперативное получение на Земле видео и телеметрической информации об основных параметрах процесса и получаемых результатах.

При организации работ в рамках проекта ставятся следующие задачи:· отработка механизмов взаимодействия между сторонами участниками проекта по организационно-методическим, техническим, научным и экономическим вопросам;· на базе российских биокристаллизаторов и зарубежной электронной и видео аппаратуры изготовить макетные и летные образцы биокристаллизационной аппаратуры с характеристиками, превышающими известные мировые аналоги по эффективности и надежности;· осуществлять на МКС эксплуатацию созданной аппаратуры; как по индивидуальным национальным программам сторон участников, так и по совместным научным или коммерческим проектам;· поиск путей и способов реализации научных результатов, полученных в ходе полетных экспериментов на основе взаимных интересов сторон участников проекта.

КРАТКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АППАРАТУРЫ

Ниже представлены краткие технические характеристики аппаратуры для кристаллизации биообъектов, создаваемой на базе российских разработок.Универсальный биокристаллизаторФункционально аппаратура представляет собой комплект универсальных кристаллизационных кассет, позволяющих реализовать кристаллизацию белков (или др. биообъектов) различными методами.

Аппаратура обеспечивает:·

  • многоуровневую и высоконадежную герметизацию камер с рабочими растворами;
  • быстрое выполнение операций по раздельной заправке камер кристаллизационных кассет растворами белка (или другого биополимера) и осадителя;
  •  реализацию нескольких методов кристаллизации в одной кассете;
  •  высокую воспроизводимость характеристик процесса в различных кристаллизационных ячейках универсальной кассеты;
  • высокую степень взаимозаменяемости основных функциональных элементов биокристаллизатора;
  • удобное и быстрое выполнение операций стерилизации, сборки, проверки герметичности и заправки рабочими растворами;
  • удобное и неразрушающее извлечение полученных кристаллов;· высокую надежность и ремонтопригодность;
  •  ручную и автоматическую активацию/деактивацию процесса кристаллизации;
  • измерение и регистрацию температуры кристаллизационных кассет на всех этапах транспортировки и эксплуатации;
  • высокий коэффициент использования массы полезного груза на этапах выведения на орбиту и возвращения на Землю;
  • низкая требовательность к средствам доставки и возвращения;
  •  гибкость построения и использования научной программы при минимальных используемых ресурсах МКС;
  •  возможность модульного наращивания кристаллизационных ячеек в зависимости от требований заказчиков.

Доставка на борт МКС и возвращение на Землю кассет универсального биокристаллизатора осуществляется в термоизолирующем возвращаемом контейнере (ТВК) с автономным регистратором температуры.СОСТАВ АППАРАТУРЫПолная конфигурация аппаратуры имеет следующий состав:· комплект кассет универсального биокристаллизатора – 12 шт. (конфигурация кассет определяется постановщиком эксперимента);· термоизолирующий возвращаемый контейнер (ТВК) с автономным регистратором температуры;· ручной привод кассет;· термостат биотехнологический универсальный (ТБУ) для активного термостатирования кассет в полуавтоматическом режиме;· блок электропривода активации/деактивации кассет в ТБУ;· блок управления электроприводом;· система видеоконтроля кристаллизационных ячеек в ТБУ;· блок наблюдения и управления системой видеоконтроля и интерфейса (СВИ) с TV-системой МКС;· комплект соединительных кабелей. Каждая из универсальных кристаллизационных кассет конструктивно выполнена моноблочно. Кассета включает в себя 4 автономные кристаллизационные ячейки. Каждая кристаллизационная ячейка, в свою очередь, имеет от одной до трех кристаллизационных (белковых) камер и одну или несколько камер для раствора осадителя.

Биотехнологии клонирования

Клонирование – это процесс получения клонов (то есть потомков полностью идентичных прототипу). Первый опыт клонирования был проведен на растениях, которые клонировались вегетативным путем. Каждое отдельное растение, которое получилось вследствие клонирования, называлось клоном.

В процессе развития генетики это термин начали применять не только к растениям, но и к генетическому выведению бактерий.

Уже в конце ХХ века ученые начали активное обсуждение клонирования человека. Таким образом, термин «клон» стал употребляться в СМИ, а позже и в литературе и искусстве.

Что касается бактерий, то у них клонирование – это практически единственный способ размножения. Именно «клонирование бактерий» употребляется в том случаи, когда процесс искусственный и им управляет человек. Этот термин не касается естественного размножения микроорганизмов.

Клонирование человека

Прогнозируемая методология, заключающаяся в создании эмбриона и последующем выращивании из эмбриона людей, имеющих генотип того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего. Пока технология клонирования человека не отработана. В настоящее время достоверно не зафиксировано ни одного случая клонирования человека. И здесь встаёт ряд как теоретических, так и технических вопросов. Однако, уже сегодня есть методы, позволяющие с большой долей уверенности говорить, что в главном вопрос технологии решён. Опасения вызывают такие моменты, как большой процент неудач при клонировании и связанные с этим возможности появления неполноценных людей. А также вопросы отцовства, материнства, наследования, брака и многие другие.

С точки зрения основных мировых религий (христианство, ислам, иудаизм) клонирование человека является или проблематичным актом, или актом, выходящим за рамки вероучения и требующим у богословов чёткого обоснования той или иной позиции религиозных иерархов. В некоторых государствах использование данных технологий применительно к человеку официально запрещено — Франция, Германия, Япония. Эти запреты, однако, не означают намерения законодателей названных государств воздерживаться от применения клонирования человека в будущем, после детального изучения молекулярных механизмов взаимодействия цитоплазмы ооцита-реципиента и ядра соматической клетки-донора, а также совершенствования самой техники клонирования.

Биогидрометаллургия

Данное направление было ранее известно как Микробное выщелачивание металлов из руд. Изучает добычу металлов из их руд при помощи микроорганизмов. В 50-е – 60-е годы выяснилось, что существуют микроорганизмы, способные переводить металлы из рудных минералов в раствор. Механизмы такого перевода бывают разные. Например, некоторые выщелачивающие микроорганизмы непосредственно окисляют пирит: 4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4

А ион трехвалентного железа служит сильным окисляющим агентом, способным переводить в раствор медь из халькоцинита: Cu2S + 2Fe2(SO4)3 = 2CuSO4 + 4FeSO4 + S или Уран из уранинита: UO2 + Fe2(SO4)3 = UO2SO4 + 2FeSO4

Реакции окисления являются экзотермическими, при их протекании выделяется энергия, используемая микроогранизмами в ходе своей жизнедеятельности.

Итак, какова же структура биотехнологии? Учитывая, что биотехнология активно развивается и структура её окончательно не определилась, можно говорить лишь о тех видах биотехнологии, которые существуют в настоящее время. Это клеточная биотехнология — прикладная микробиология, культуры растительных и животных клеток (об этом шла речь, когда мы говорили о микробиологической промышленности, о возможностях клеточных культур, о химическом мутагенезе). Это генетическая биотехнология и молекулярная биотехнология (они обеспечивают «индустрию ДНК»). И наконец, это моделирование сложных биологических процессов и систем, включающее инженерную энзимологию (об этом мы говорили, когда рассказывали об иммобилизованных ферментах).

Очевидно, что биотехнология имеет огромное будущее. И дальнейшее её развитие тесно связано с одновременным развитием всех важнейших отраслей биологической науки, исследующих живые организмы на разных уровнях их организации. Ведь как бы ни дифференцировалась биология, какие бы новые научные направления не возникали, объектом их исследования всегда будут живые организмы, представляющие собой совокупность материальных структур и разнообразнейших процессов составляющих физическое, химическое и биологическое единство. И этим — самой природой живого — предопределяется необходимость комплексного изучения живых организмов. Поэтому естественно и закономерно что биотехнология возникла в результате прогресса комплексного направления — физико-химической биологии и развивается одновременно и параллельно с этим направлением.

Всегда одной из основных практических задач клеточной и тканевой инженерии являлось создание на основе культивированных in vitro клеток живых эквивалентов тканей и органов с целью их использования в заместительной терапии для восстановления повреждённых структур и функций организма. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты при использовании выращенных in vitro кератиноцитов для лечения повреждений кожного покрова, и в первую очередь — при лечении ожоговых ран.

В заключение надо отметить ещё одно важное обстоятельство, которое отличает биотехнологию от других направлений науки и производства. Она исходно ориентирована на проблемы, которые тревожат современное человечество: производство продуктов питания (прежде всего белка), сохранение энергетического равновесия в природе (отход от ориентировки на использование невосполнимых ресурсов в пользу ресурсов восполнимых), охрана окружающей среды (биотехнология — «чистое» производство, требующее, правда, больших затрат воды).

Таким образом, биотехнология — закономерный результат развития человечества, признак достижения им важного, можно сказать поворотного, этапа развития.

Гибридизация

Процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке. Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны.

Бионика

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, 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.

Различают:

  • биологическую бионику, изучающую процессы, происходящие в биологических системах;
  • теоретическую бионику, которая строит математические модели этих процессов;
  • техническую бионику, применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками: электроникой, навигацией, связью, морским делом и другими.

Биоремедиация

Комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов — растений, грибов, насекомых, червей и других организмов.

Биотехнологическая промышленность

Биотехнологическую промышленность иногда разделяют на четыре направления:

  • ‘«Красная» биотехнология’ — производство биофармацевтических препаратов (протеинов, ферментов, антител) для человека, а также коррекция генетического кода.
  • ‘«Зелёная» биотехнология’ — разработка и внедрение в культуру генетически модифицированных растений.
  • ‘«Белая» биотехнология’ — производство биотоплив, ферментов и биоматериалов для различных отраслей промышленности.
  • Академические и правительственные исследования — например, расшифровка генома риса.

Микробиологическая индустрия’ выпускает 150 видов продукции, крайне необходимой народному хозяйству. Её гордость — кормовой белок, получаемый на основе выращивания дрожжей. В год его производят более 1 млн. тонн. Другое важное достижение — выпуск ценнейшей кормовой добавки — незаменимой (то есть не образующейся в организме животного) аминокислоты лизина. Усвояемость белковых веществ, содержащихся в продукции микробиологического синтеза, такова, что 1 т кормового белка экономит 5-8 т зерна. Добавка 1 т биомассы дрожжей в рацион птиц, например, позволяет получить дополнительно 1,5-2 т мяса или 25-35 тыс. яиц, а в свиноводстве — высвободить 5-7 т фуражного зёрна. Дрожжи — не единственный возможный источник белка. Он может быть получен путём выращивания микроскопических зелёных водорослей, различных простейших и других микроорганизмов. Уже разработаны технологии их использования, проектируются и строятся предприятия-гиганты мощностью от 50 до 300 тыс. тонн продукции в год. Их эксплуатация позволит внести весомый вклад в решение народно-хозяйственных задач.

Если ген человека, отвечающий за синтез какого-либо фермента или другого важного для организма вещества, пересадить в клетки микроорганизмов, то в соответствующих условиях микроорганизмы будут продуцировать чуждое им соединение в промышленных масштабах. Учёные разработали и внедрили в производство способ получения интерферона человека эффективного при лечении многих вирусных заболеваний. Из 1 л культуральной жидкости извлекают такое же количество интерферона, какое раньше получали из многих тонн донорской крови. Экономия от внедрения нового способа составляет 200 млн. рублей в год.

Другой пример — получение с помощью микроорганизмов гормона роста человека. Совместные разработки учёных Института молекулярной биологии, Института молекулярной биологии, Института биохимии и физиологии микроорганизмов России и институтов России позволяют производить уже граммы гормона, тогда как прежде этот препарат получали миллиграммами. В настоящее время препарат проходит испытания. Методы генетической инженерии создали возможность получения вакцин против таких опасных инфекций, как гепатит В, ящур крупного рогатого скота, а также разработки способов ранней диагностики ряда наследственных заболеваний и различных вирусных инфекций.

Генетическая инженерия начинает активно воздействовать на развитие не только медицины, но и других сфер народного хозяйства. Успешное развитие методов генетической инженерии открывает широкие возможности для решения ряда задач, стоящих перед сельским хозяйством. Это и создание новых ценных сортов сельскохозяйственных растений, устойчивых к различным заболеваниям и неблагоприятным факторам внешней среды, и ускорение процесса селекции при выведении высокопродуктивных пород животных, и создание для ветеринарии высокоэффективных средств диагностики и вакцин, и разработка методов биологической фиксации азота. Решение этих проблем будет способствовать научно-техническому прогрессу сельского хозяйства, и ключевая роль в этом будет принадлежать методам генетической, а также, очевидно, и клеточной инженерии.

Клеточная инженерия — необычайно перспективное направление современной биотехнологии. Учёные разработали методы выращивания в искусственных условиях (культивирование) клеток растений животных и даже человека. Культивирование клеток позволяет получать различные ценные продукты, ранее добываемые в очень ограниченном количестве из-за отсутствия источников сырья. Особенно успешно развивается клеточная инженерия растений.

Используя методы генетики, удаётся отбирать линии таких клеток растений — продуцентов практически важных веществ, которые способны расти на простых питательных средах и в то же время накапливать ценных продуктов в несколько раз больше, чем само растение. Выращивание массы клеток растений уже используется в промышленных масштабах для получения физиологически активных соединений. Налажено, например, производство биомассы женьшеня для нужд парфюмерной и медицинской промышленности. Закладываются основы производства биомассы лекарственных растений — диоскореи и раувольфии. Разрабатываются способы выращивания клеточной массы других редких растений — продуцентов ценных веществ (родиолы розовой и др.).

Другое важное направление клеточной инженерии — клональное микроразмножение растений на основе культуры тканей. Основан это метод на удивительном свойстве растений: из отдельной клетки или кусочка ткани в определённых условиях может вырасти целое растение, способное к нормальному росту и размножению. Этим методом из небольшой части растения можно получить до 1 млн. растений в год. Клональное микроразмножение используется для оздоровления и быстрого размножения редких, хозяйственно ценных или вновь созданных сортов сельскохозяйственных культур. Таким путём из клеток, не заражённых вирусами, получают здоровые растения картофеля, винограда, сахарной свёклы, садовой земляники, малины и многих других культур. В настоящее время разработаны методы микроразмножения и более сложных объектов — древесных растений (яблони, ели, сосны). На основе этих методов будут созданы технологии промышленного получения исходного посадочного материала ценных древесных пород.

 Методы клеточной инженерии позволят значительно ускорить селекционный процесс при выведении новых сортов хлебных злаков и других важных сельскохозяйственных культур: срок их получения сокращается до 3-4 лет (вместо 10-12 лет, необходимых при использовании обычных методов селекции). Перспективных способом выведения новых сортов ценных сельскохозяйственных культур является также разработанный учёными принципиально новый метод слияния клеток. Этот метод позволяет получать гибриды, которые не могут быть созданы обычным путём скрещивания в силу барьера межвидовой несовместимости. Методом слияния клеток получены, например, гибриды различных видов картофеля, томатов, табака; табака и картофеля, рапса и турнепса, табака и белладонны. На основе гибрида культурного и дикого картофеля, который устойчив к вирусам и другим заболеваниям, создаются новые сорта.

Аналогичным способом получают ценный селекционный материал томатов и других культур. В перспективе — комплексное использование методов генетической и клеточной инженерии для создания новых сортов растений с заранее заданными свойствами, например, ос сконструированными в них системами фиксации атмосферного азота. Большие успехи достигнуты клеточной инженерией в области иммунологии: разработаны методы получения особых гибридных клеток, производящих индивидуальные, или моноклональные, антитела. Это позволило создать высокочувствительные средства диагностики ряда тяжёлых заболеваний человека, животных и растений.

Значительный вклад вносит современная биотехнология в решение такой важной проблемы, как борьба с вирусными заболеваниями сельскохозяйственных культур, наносящими большой ущерб народному хозяйству. Учёные разработали высокоспецифичные сыворотки для выявления более 20 вирусов, вызывающих заболевания различных сельскохозяйственных культур. Разработана и изготовлена система приборов и приспособлений для массовой автоматической экспресс-диагностики вирусных болезней растений в условиях сельскохозяйственного производства. Новые методы диагностики позволяют отбирать для посадки свободный от вирусов исходный материал (семена, клубни и др.), что способствует значительному повышению урожая.

Важное практическое значение имеют работы по инженерной энзимологии. Первым важным успехом её была иммобилизация ферментов — закрепление молекул ферментов с помощью прочных химических связей на синтетических полимерах, полисахаридах и других носителях-матрицах. Закреплённые ферменты более стабильны, их можно использовать многократно. Иммобилизация позволяет осуществлять непрерывные каталитические процессы, получать продукцию, не загрязнённую ферментом (что особенно важно в ряде пищевых и фармакологических производств), значительно снизить её себестоимость.

Это метод применяют, например, для получения антибиотиков. Так, учёными разработана и внедрена в промышленное производство технология получения антибиотиков на основе иммобилизованного фермента пенициллинамидазы. В результате применения этой технологии в пять раз снизился расход сырья, себестоимость конечного продукта уменьшилась почти вдвое, объём производства возрос в семь раз, а общий экономический эффект составил около 100 млн. рублей. Следующим шагом инженерной энзимологии была разработка методов иммобилизации клеток микроорганизмов, а затем — клеток растений и животных.

Иммобилизованные клетки являются наиболее экономичными биокатализаторами, так как обладают высокой активностью и стабильностью, а главное — применение их полностью исключает затраты на выделение и очистку ферментов. В настоящее время на основе иммобилизованных клеток разработаны методы получения органических кислот, аминокислот, антибиотиков, стероидов, спиртов и других ценных продуктов. Иммобилизованные клетки микроорганизмов используются также для очистки сточных вод, переработки сельскохозяйственных и промышленных отходов. Биотехнология находит всё более широкое применение и во многих отраслях промышленного производства: разработаны методы использования микроорганизмов для извлечения цветных благородных металлов из руд и промышленных отходов, для повышения нефтеотдачи пластов, для борьбы с метаном в угольных шахтах.

Так, для освобождения шахт от метана учёные предложили бурить скважины в угольных пластах и подавать в них суспензию из метаноокисляющихся бактерий. Таким образом удаётся удалить около 60% метана ещё до начала эксплуатации пласта. А недавно нашли более простой и эффективный способ: суспензией из бактерий опрыскивают породы выработанного пространства, откуда наиболее интенсивно выделяется газ. Разбрызгивание суспензии можно осуществлять с помощью специальных форсунок, устанавливаемых на крепях. Испытания, которые были проведены на шахтах Донбасса, показали, что микроскопические «работники» быстро уничтожают от 50 до 80 % опасного газа в выработках. А вот с помощью других бактерий, которые сами выделяют метан, можно повышать давление в нефтяных пластах и обеспечивать более полное извлечение нефти. Значительный вклад предстоит внести биотехнологии и в решение энергетической проблемы. Ограниченность запасов нефти и газа заставляет искать пути использования нетрадиционных источников энергии.

Один из таких путей — биоконверсия растительного сырья, или, другими словами, ферментативная переработка целлюлозосодержащих отходов промышленности и сельского хозяйства. В результате биоконверсии можно получить глюкозу, а из неё — спирт, который и будет служить топливом. Всё шире развёртываются исследования по получению биогаза (в основном метана) путём переработки животноводческих, промышленных и коммунальных отходов с помощью микроорганизмов.

При этом остатки после переработки являются высокоэффективным органическим удобрением. Таким образом, этим путём решаются сразу несколько проблем: охрана окружающей среды от загрязнений, получение энергии и производство удобрений. Установки по получению биогаза уже работают в разных странах. Возможности биотехнологии практически безграничны. Она смело вторгается в самые разные сферы народного хозяйства. И в недалёком будущем, несомненно, ещё более возрастёт практическая значимость биотехнологии в решении важнейших задач селекции, медицины, энергетики, охраны окружающей среды от загрязнений.

Трансгенные растения

Трансгенные растения — это те растения, которым пересажены гены.

  • 1. Картофель устойчивый к колорадскому жуку, был создан путём введения гена выделенного из ДНК клетки почвенной тюрингской бациллы, вырабатывающий белок, ядовитый для колорадского жука (в желудке жука вырабатывается яд, а в человеке нет). Использовали посредника — клетки кишечной палочки. Листья картофеля стали вырабатывать белок, ядовитый для жуков.
  • 2. Использует продукты из трансгенной сои, кукурузы, картофеля и подсолнечника.
  • 3. В Америке решили вырастить помидор устойчивый к заморозкам. Взяли ген камбалы, отвечающий за терморегуляцию, и пересадили в клетки томата. Но помидор эту информацию понял по-своему, он не перестал бояться заморозков, а перестал портиться при хранении. Он может полгода лежать в комнате и не гнить.

Трансгенные животные

Трансгенные животные, экспериментально полученные животные, содержащие во всех клетках своего организма дополнительную интегрированную с хромосомами и экспрессирующуюся чужеродную ДНК (трансген), которая передаётся по наследству по законам Менделя.

Изредка трансген может реплицироваться и передаваться по наследству как экстрахромосомный автономно реплицирующийся фрагмент ДНК. Термин «трансгеноз» был предложен в 1973 для обозначения переноса генов одних организмов в клетки организмов других видов, в том числе далёких в эволюционном отношении. Получение трансгенных животных осуществляется с помощью переноса клонированных генов (ДНК) в ядра оплодотворенных яйцеклеток (зигот) или эмбриональных стволовых (плюрипотентных) клеток. Затем в репродуктивные органы реципиентной самки пересаживают модифицированные зиготы или яйцеклетки, у которых собственное ядро заменено на модифицированное ядро эмбриональных стволовых клеток, либо бластоцисты (эмбрионы), содержащие чужеродную ДНК эмбриональных стволовых клеток. Имеются отдельные сообщения об использовании спермиев для создания трансгенных животных, однако этот приём пока не получил широкого распространения.

Первые трансгенные животные были получены в 1974 в Кембридже (США) Рудольфом Янишем (Jaenisch) в результате инъекции в эмбрион мыши ДНК вируса обезьяны SV40. В 1980 американским учёным Жоржем Гордоном (Gordon) с соавторами было предложено использовать для создания трансгенных животных микроинъекцию ДНК в пронуклеус зиготы. Именно этот подход положил начало широкому распространению технологии получения трансгенных животных. Первые трансгенные животные в России появились в 1982. С помощью микроинъекций в пронуклеус зиготы в 1985 в США были получены первые трансгенные сельскохозяйственные животные (кролик, овца, свинья). В настоящее время для создания трансгенных животных, кроме микроинъекций, используются другие экспериментальные приемы: инфицирование клеток рекомбинантными вирусами, электропорация, «обстрел» клеток металлическими частицами с нанесёнными на их поверхности рекомбинантными ДНК.

В последние годы в результате появления технологии клонирования животных возникли дополнительные возможности для создания трансгенных животных. Уже есть трансгенные животные, полученные с помощью микроинъекции генов в ядра дифференциированных клеток.

Все имеющиеся методы переноса генов пока ещё не очень эффективны. Для получения одного трансгенного животного в среднем необходимы микроинъекции ДНК в 40 зигот мышей, 90 зигот козы, 100 зигот свиньи, 110 зигот овцы и в 1600 зигот коровы. Механизмы интеграции экзогенной ДНК или формирования автономных репликонов (единиц репликации, отличных от хромосом) при трансгенозе не известны. Встраивание трансгенов у каждого вновь получаемого трансгенного животного происходит в случайные участки хромосом, причём может происходить встраивание как единичной копии трансгена, так и множества копий, располагающихся, как правило, тандемно в единичном локусе одной из хромосом. Как правило, гомология между сайтом (местом) интеграции трансгена и самим трансгеном отсутствует. При использовании для трансгеноза эмбриональных стволовых клеток возможна предварительная селекция, что позволяет получать трансгенных животных с трансгеном, интегрированным в результате гомологичной рекомбинации с определённым участком генома хозяйского организма. С помощью этого подхода осуществляют, в частности, целенаправленное прекращение экспрессии определённого гена (это называют «нокаутом гена»).

Технология создания трансгенных животных является одной из наиболее бурно развивающихся биотехнологий в последние 10 лет. Трансгенные животные широко используются как для решения большого числа теоретических задач, так и в практических целях для биомедицины и сельского хозяйства. Некоторые научные проблемы не могли бы быть решены без создания трансгенных животных. На модели трансгенных лабораторных животных проводятся широкие исследования по изучению функции различных генов, регуляции их экспрессии, фенотипическому проявлению генов, инсерционному мутагенезу и др. Трансгенные животные важны для различных биомедицинских исследований. Существует множество трансгенных животных, моделирующих различные заболевания человека (рак, атеросклероз, ожирение и др.). Так, получение трансгенных свиней с изменённой экспрессией генов, определяющих отторжение органов, позволит использовать этих животных для ксенотрансплантации (пересадки органов свиньи человеку). В практических целях трансгенные животные используются различными зарубежными фирмами как коммерческие биореакторы, обеспечивающие производство разнообразных медицинских препаратов (антибиотиков, факторов свёртываемости крови и др.). Кроме того, перенос новых генов позволяет получать трансгенных животных, отличающихся повышенными продуктивными свойствами (например, усиление роста шерсти у овец, понижение содержания жировой ткани у свиней, изменение свойств молока) или устойчивостью к различным заболеваниям, вызываемым вирусами и другими патогенами. В настоящее время человечество уже использует множество продуктов, получаемых с помощью трансгенных животных: медицинские препараты, органы, пища.

Искусственный отбор

Избирательное допущение к размножению животных, растений или других организмов с целью выведения новых сортов и пород. Предшественник и основной метод современной селекции. Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород животных.

Образовательная биотехнология

Образовательная биотехнология применяется для распространения биотехнологий и подготовки кадров в этой области. Она разрабатывает междисциплинарные материалы и образовательные стратегии, связанные с биотехнологиями (например, производство рекомбинантного белка) доступными для всего общества, в том числе для людей с особыми потребностями, например нарушениями слуха и / или ухудшением зрения.

Клеточная биотехнология растений

Клеточная биотехнология основывается на применении клеток, тканей и протопластов. Чтобы успешно управлять клетками, необходимо отделить их от растения и создать им все необходимые условия для успешного существования и размножения вне организма растения. Такой метод выращивания и размножения клеток носит название «культуры изолированных тканей» и получил особое значение из-за возможности применения в биотехнологии.

Сфера применения

Принципы биотехнологических процессов внедряют в производство всех отраслей:

  • пищевая промышленность. Производство алкоголя, аминокислот, ферментов безвредным для окружающей среды способом, называется белой биотехнологией.
  • химическая или фармацевтическая. Это направление еще называют красной биотехнологией. Биотехнологи разрабатывают усовершенствованные лекарственные препараты, вакцины и сыворотки против болезней, которые ранее считались неизлечимыми. В западных странах и в частности в Австрии наука пользуется большой популярностью и активно используется для диагностики различных заболеваний (биосенсоры, чипы ДНК).
  • переработка и утилизация отходов (биоремедиация). Методы серой биотехнологии используются для санации почв, очистки канализационных стоков и отработанного воздуха.
  • сельское хозяйство. Зеленая биотехнология позволяет ученым создавать образцы культурных растений, которые способны противостоять болезням и грибкам, с высоким уровнем урожайности вне зависимости от климатических условий (во время засухи). Кроме того, ученые научились использовать определенные ферменты, которые превращают целлюлозные отходы сельского хозяйства в глюкозу, а после в топливо.

Сфера применения Биотехнологии

Основной целью клеточной инженерии является культивирование животных и растительных клеток. Открытия в области клеточной инженерии позволили контролировать и регулировать продуктивность, качество, устойчивость к заболеваниям новых форм и линий животных и растений.

Биотехнологии в современном мире и жизни человека

Потенциал, который открывает биотехнология для человека, велик не только в фундаментальной науке, но и в других сферах деятельности и областях знаний. При использовании биотехнологических методов стало возможно массовое производство всех необходимых белков.

Значительно проще стали процессы получения продуктов ферментации. В будущем биотехнологии позволят улучшать животных и растений. Учеными рассматриваются варианты борьбы с наследственными болезнями при помощи генной инженерии.

Генная инженерия, как основное направление в биотехнологии, значительно ускоряет решение проблемы продовольственного, аграрного, энергетического и экологического кризисов.

Самое большее влияние биотехнология оказывает на медицину и фармацевтику. Прогнозируется, что в будущем станет возможным диагностика и лечение тех заболеваний, которые имеют статус «неизлечимых».

Современное состояние и перспективы биотехнологии

В биотехнологии активно начала развиваться отрасль микробного синтеза ценных для человечества веществ. Это может повлечь за собой смену распределения роли продовольственной базы, основанной на растениях и животных, в сторону микробного синтеза.

Получение экологически чистой энергии при помощи биотехнологий – еще одно важное и перспективное направление в науке.

Современные достижения и проблемы биотехнологии

При помощи биотехнологии было и будет получено огромное количество продуктов для здравоохранения, сельского хозяйства продовольственной и химической промышленности. Стоит упомянуть, что многие из продуктов никаким другим способом не могли быть получены.

Что касается проблем, так основным образом – это этические аспекты, связанные с тем, что общество отрицает и считает негативным клонирование человека или человеческого эмбриона.

Инвестиции и развитие

Хотя биотехнологию сложно назвать «молодой» наукой, именно сегодня она находится в начале своего развития. Направления и возможности, которые открываются благодаря развитию этих знаний, могут быть бесконечными. Могут, если получат должное финансирование и поддержку. Основными инвестиционными участниками направления являются сами инженеры и биотехнологии, и это вполне объяснимо. Сегодня предлагается не сам продукт, а скорее идея, и возможные методы ее реализации.

инвестиции в биотехнологию

И для осуществления этой задумки нужны десятки и сотни экспериментов, опыты и дорогостоящее оборудование. Не каждый инвестор готов идти только за идеей, рискуя своими вложениями. Но ведь не все верили и в мобильную связь, а сегодня она повсюду.

На данный момент число крупных компаний, занимающихся биотехнологическими разработками, невелико. К таковым относятся:

  • Illumina (генетические исследования, анализы, технология ДНК-микрочипов),
  • Oxford Nanopore (разработка и продажа продукции для взаимодействия с ДНК),
  • Roche (фармацевтическая компания),
  • Editas Medicine (адаптацией лабораторных методик редактирования генов к широкомасштабному применению в больницах),
  • Counsyl (предложила недорогой метод автоматизированного анализа ДНК для последующего использования данных в лечении).

биотехнология

По мнению экспертов, наиболее привлекательным направлением для инвестиций в биотехнологию являются компании, занимающиеся секвенированием. Это общее название методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Расшифровка ДНК данных (секвенирование), дает возможность идентифицировать участки, которые отвечают за наследственные заболевания, и устранять их. Как только процесс будет доведен до совершенства, люди смогут не лечить симптомы, а избавляться от болезни. Это перевернет наше представление о диагностике, и принесет большие дивиденды тем, кто сумеет рассмотреть потенциал компании еще на этапе идеи.

Биотехнология: добро или зло?

Уже сегодня население планеты сталкивается с проблемой нехватки продуктов питания, и если численность людей продолжит расти, то в ближайшем будущем ситуация может стать критической. Знания о том, что такое биотехнология и как ее применять, помогают получать максимальные результаты урожайности, вне зависимости от внешних факторов. И эти достижения нельзя сбрасывать со счетов. Кроме того, неоспоримым доказательством пользы науки является изобретение антибиотиков, которые позволили контролировать, а в некоторых случаях и полностью искоренять, сотни болезней.

Биотехнология генная инженерия

Но далеко не все оценивают науку однозначно. Существуют опасения, что отсутствие контроля может привести к необратимым последствиям. Например, уже сегодня продукты биотехнологии, такие как стероиды для спортсменов, становятся причиной для преждевременных сердечных патологий. В погоне за созданием супер-человека, победившего старость и болезни, общество рискует потерять свое естество.

Развитие биотехнологии стало таким стремительным, что мировые государства столкнулись с проблемой отсутствия контроля на правовом уровне. Это стало причиной приостановления многих проектов, поэтому пока о клонировании человека и победе над смертью говорить преждевременно, и два конфронтационных лагеря могут беспрепятственно поддаваться философским размышлениям.

Моральный аспект

Многие современные религиозные деятели и некоторые учёные предостерегают научное сообщество от излишнего увлечения такими биотехнологиями (в частности, биомедицинскими технологиями) как генная инженерия, клонирование, и различные методы искусственного размножения (такие, как ЭКО).

Человек перед лицом новейших биомедицинских технологий, статья старшего научного сотрудника РИСИ В. Н. Филяновой:

Проблема биотехнологий — лишь часть проблемы научных технологий, которая коренится в ориентации европейского человека на преобразование мира, покорение природы, начавшееся в эпоху Нового времени. Биотехнологии, стремительно развивающиеся в последние десятилетия, на первый взгляд приближают человека к реализации давней мечты о преодолении болезней, устранению физических проблем, достижению земного бессмертия посредством человеческого опыта. Но с другой стороны они порождают совершенно новые и неожиданные проблемы, которые не сводятся только к последствиям долговременного употребления генетически изменённых продуктов, ухудшению человеческого генофонда в связи с появлением на свет массы людей, рождённых лишь благодаря вмешательству врачей и новейших технологий. В перспективе встаёт проблема трансформации социальных структур, воскресает призрак «медицинского фашизма» и евгеники, осуждённых на Нюрнбергском процессе.

Этические аспекты некоторых достижений в биотехнологии

После того, как стало известно, что некоторые научные лаборатории не только проводили опыты на человеческих эмбрионах, но и пытались произвести клонирование людей – пошла волна бурного обсуждения этого вопроса не только среди ученых, но и среди обычных людей.

В биотехнологии можно выделить две этические проблемы, связанные с клонированием человека:

  • терапевтическое клонирование (культивация человеческих эмбрионов для применения их клеток с целью лечения);
  • репродуктивное клонирование (создание человеческих клонов).

Биотехнолог: профессия. Описание

Специалисты этой науки используют живые биологические организмы, системы, процесс их, чтобы применить научный метод генной инженерии. Проще говоря, благодаря работе этих специалистов создаются новые сорта продуктов, растений, витаминов, виды лекарственных средств. Естественно, улучшаются свойства имеющихся видов растительной и животной среды.

профессия биотехнолог в казахстане

Важную роль биотехнологии играют в области медицины. Благодаря биотехнологическим открытиям создаются новые виды лекарств и препаратов. С их помощью можно диагностировать на ранней стадии даже самое сложное заболевание.

Сфера деятельности

Пищевая промышленность, Сельскохозяйственная промышленность, Фармацевтическая промышленность, Экология и природопользование

Вид деятельности

Исследовать, получать новые знания, экспериментировать

Краткое описание

      Биотехнолог – специалист, занимающийся переработкой биологического сырья с помощью микроорганизмов, культур и клеток растений и животных. Используя знания из области биологии, генной инженерии, химии, физики биотехнологи придумывают новые способы применения микроорганизмов для решения практических задач в самых разных отраслях.
      Например, биотехнолог в пищевой промышленности разрабатывает пищевые добавки. Именно этим специалистам пищевая промышленность обязана выделением с помощью плесневого гриба лимонной кислоты, которая служит подкислителем, консервантом, усилителем вкуса пищевых продуктов.
      В фармацевтической промышленности, биотехнологи занимаются созданием биологически активных добавок и витаминов.
      А в сельскохозяйственной промышленности – выведением устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям, вредителям и болезням сортов растений, пород животных.
      Кроме того, результаты работы биотехнологов применяются в защите окружающей среды – например, они создали бактерии, способные перерабатывать нефть и устранять последствия ее разливов.
      Материалы о профессии
      – Видео «Подготовка по специальности «Биотехнология»

Обязанности биотехнолога

Функциональные должностные обязанности специалиста-биотехнолога во многом зависят о того, в какой сфере промышленности он работает.

Если биотехнолог работает в области фармацевтики, он должен:

  • разрабатывать состав и технологию производства лекарственных препаратов и пищевых добавок;
  • принимать участие при внедрении нового технологического оборудования;
  • испытывать новые открытые технологии на производстве;
  • совершенствовать разработанные ранее технологии;
  • участвовать при выборе оборудований, материалов, сырья для создания новых технологий;
  • контролировать правильность выполнения технологических дополнительных операций;
  • разрабатывать ТЭП (технико-экономические показатели) лекарственных препаратов;
  • пересматривать ТЭП и вносить изменения в них в случае замены отдельных составляющих или при изменении технологии изготовления;
  • вести необходимую отчетность и документацию.

Если специалист-биотехнолог работает в научно-исследовательской области, то он должен принимать участие в исследованиях, открытиях генной и клеточной инженерии, а также создавать методические разработки.

биотехнолог профессия

Специальность биотехнолога необходима в сфере охраны окружающей среды. В таком случае работа предполагает следовать таким обязанностям:

  • проводить биологическую чистку сточных вод и территорий с повышенной загрязненностью;
  • утилизировать бытовые и промышленные отходы.

Работа в образовательном учреждении предполагает преподавание студентам биологических и смежных дисциплин.

Специальность «биотехнолог» – творческая, научно-исследовательская, интересная и крайне необходима социуму.

Особенности профессии

Многих юношей и девушек биотехнология привлекает тем, что это работа будущего. Есть огромный шанс сделать открытия, внести свою лепту в развитие данной сферы и просто заняться интересным и любимым делом. Считается, что профессия довольно современная и имеет большие перспективы. Но история возникновения этой профессии уходит корнями в далекое прошлое.

Ее описание говорит о том, что понятие «биотехнология» прозвучало еще в 1917 году из уст венгерского инженера Карла Эреки.

Профессия биотехнолог: описание, зарплата, где учиться

Данная наука включает в себя системный подход к нашей жизни, поскольку в ней сосредоточено множество аспектов – химический, биологический, технический, медицинский, промышленный. Фактически биотехнолог может найти себя в самых различных сферах нашей жизни, все зависит от того, что его больше привлекает и в чем ему удастся добиться большего мастерства.

Такой специалист может сделать успехи в самых разных областях:

  • микробиология;
  • генетика;
  • химия;
  • молекулярная и клеточная биология;
  • экология;
  • пищевая промышленность;
  • медицина.

Деятельность этих специалистов часто заключается в освоении новых вариантов разнообразных пищевых продуктов, использовании известных растений в новых рецептах, создании аптечных средств.

Важное значение специалисты данного профиля имеют для медицины и разнообразных исследований, связанных с этой областью. В частности, благодаря определенным методам можно поставить вовремя правильный диагноз.

Профессия биотехнолог: описание, зарплата, где учиться

Плюсы и минусы профессии

Ключевое достоинство специальности биотехнолог заключается в ее актуальности – это направление не только не устаревает, но и обретает новые формы.

В частности, интегрируется в робототехнику и в стремительно изменяющееся пищевое производство. Потому вам не придется беспокоиться о том, что профессия морально устареет.

Другие плюсы профессии биотехнолог:

  • Респектабельность и возможное признание.
  • Достойная оплата труда квалифицированных специалистов.
  • Неограниченные перспективы карьерного роста.
  • Огромное разнообразие направлений работы и сфер для трудоустройства.
  • Возможность совершить открытия, которые изменят жизнь человечества.

Одновременно с этим важно отметить и недостатки специальности. Так выпускникам ВУЗов не стоит рассчитывать на высокую зарплату в первые 2-3 года построения карьеры. К тому же это сложная, крайне ответственная работа. Слишком многое зависит от места работы и даже от банального везения. Если ваш руководитель будет ангажирован, а спонсор откровенно некомпетентен, проблем с реализацией проекта избежать не удастся.

Плюсы

Специалисты по биотехнологии чрезвычайно востребованы в настоящее время, а в дальнейшем будут востребованы ещё больше, так как биотехнология — профессия будущего и ей предстоит бурное развитие. В перспективе профессия биотехнолога будет востребована и в других отраслях человеческой деятельности, которые даже ещё не существуют или только находятся в стадии становления.

К плюсам можно отнести престиж профессии и её многозначность, то есть возможность трудоустройства на смежные профессии в самые различные организации (см. места работы) на позиции генетического биоинженера, инженера биопроцессов, биотехнолога липидов, биотехнолога белка, биотехнолога фармацевтики, биоинженера клетки и ткани.

Биотехнологи тесно сотрудничают с зарубежными научно-исследовательскими институтами. Российские ученые пользуются высоким спросом, поэтому можно сделать хорошую карьеру за рубежом.

Минусы

Не всегда оправданное отрицательное отношение общественности и части научного мира к продуктам генной инженерии.

Профессия биотехнолог: плюсы и минусы

Данная специальность крайне востребована сегодня. В дальнейшем будет востребована в большей степени, поскольку биотехнология – профессия будущего. Она будет стремительно развиваться. Если так востребован биотехнолог, отзывы о профессии положительные или не очень?

Те, кто занят в данной сфере, к явным плюсам относят престижность и многозначность профессии. Есть возможность трудоустроиться на смежные специальности, причем в различные организации. Можно смело занять место генетического биоинженера, инженера по биопроцессам, биотехнолога липидов, белка, фармацевтики, клетки и ткани.

востребована ли профессия биотехнолога

Биотехнолог – профессия перспективная. Специалисты в области биотехнологии тесно сотрудничают с научно-исследовательскими институтами за рубежом. Ученые из России пользуются огромным спросом. Поэтому двери открыты для построения карьеры за границей.

Профессия – биотехнолог: плюсы и минусы. Отзывы, безусловно, имеются не только положительные. Среди минусов профессии – отрицательное отношение окружающих и определенного научного круга к разработанным продуктам генной инженерии.

Узкие специализации биотехнолога

  • биотехнолог-фармацевт – разрабатывает медикаменты, вакцины, сыворотки против неизлечимых ранее болезней, диагностику с помощью биосенсоров, чипов ДНК (красная биотехнология);
  • биотехнолог-пищевик – занимается производством алкоголя, аминокислот, ферментов безвредным для окружающей среды способом (белая биотехнология);
  • биотехнолог-эколог – осуществляет санацию почв, создает технологии для чистки канализации, обеззараживания воздуха методом биоремедиации (серая биотехнология);
  • биотехнолог, участвующий в развитии сельского хозяйства – создает новые культуры с высокой урожайностью, способные противостоять болезням, грибкам, климату (зеленая биотехнология);
  • биотехнолог-парфюмер – синтезирует новые ароматы духов, одеколонов, туалетной воды;
  • биотехнолог-ветеринар – занимается вопросами клонирования;
  • биотехнолог-энергетик – участвует в создании альтернативных вариантов топлива на основе биокомпонентов.

Фармацевт

Фармацевт

Распространенная и перспективная профессия. Человеку достаточно иметь среднее профессиональное образование из области фармакологии или сертификат по профилю «Фармация». Аптеки и медучреждения нуждаются в квалифицированных молодых специалистах. Выпускникам не предъявляют требования к стажу работы. После обучения есть возможность открыть малый бизнес, аптеку, фабрику по выпуску препаратов. Фриланса нет, дистанционного обучения тоже, следовательно, студенты посещают университет или техникум в течение 3-4 лет. Стоимость обучения – до 400 тысяч рублей в год.

Влиться в ритм рабочего процесса не составит труда, если студент обладает коммуникативными навыками. Студенты берут заказы на создание препаратов народной медицины. В обязанности фармацевта входит учет и контроль за продукцией, прием и выдача рецептов, консультация больных, экстренная доврачебная медицинская помощь.

После прохождения курсов на повышение квалификации работника поднимают в должности. За нарушение трудовой дисциплины человека могут привлечь к административной или уголовной ответственности, что приведет к ухудшению популярности организации.

Биофармаколог

Специалист по проектированию новых биопрепаратов с заданными свойствами или по замене искусственно синтезированных препаратов на биопрепараты.

Гмо-агроном

Специалист по использованию генно-модифицированных продуктов в сельском хозяйстве; занимается внедрением биотехнологических достижений и получением продуктов с заданными свойствами

см. обозначения навыков выше

Сити-фермер

Специалист по обустраиванию и обслуживанию агропромышленных хозяйств (в том числе выращиванию продуктов питания) на крышах и стенах небоскребов крупных городов.

Техник по обслуживанию приборов и систем

Техник

Техник обязан подчиняться вышестоящему руководству. Владеть разработанной моторной реакцией, логическим и креативным мышлением, иметь обязательное техническое образование. Техники по обслуживанию оборудования требуются на крупных и мелких технических предприятиях, в частных жилых секторах. На производстве мастер проводит тестирование нового оборудования, налаживает устройства и узлы звукотехнических приборов. Ведет контроль и наблюдение за оптимизацией технического процесса, создает отчетную документацию для руководства.

От качества проведенных наблюдений и манипуляций зависит стабильность производства. При повышении разряда работника повышают на вышестоящую должность. График работы устанавливает работодатель, присутствует вахтовый метод. Оклад зависит от стажа и квалификации техника. Специальности обучают как в университете в течение 4 лет, так и в колледже за 3 года.

Практика в техникумах наиболее продуктивна, да и стоимость обучения всего 100-150 тысяч за год учебы.

Удаленно профессии не научиться, фриланс не предусмотрен, хотя опыт нарабатывают на малых технических предприятиях.

Лаборант

Легкая в освоении профессия, не требующая уникальных знаний в области биологии или химии. Штатный лаборант собирает сведения о полученных материалах, ведет документацию, учет и контроль за образцами. Следит за лабораторным оборудованием, принимает участие в исследованиях, предоставляет вышестоящим сотрудникам необходимые образцы, материалы, приборы, документацию. Медицинские центры и фармакологические фабрики места, где постоянно требуются лаборанты. Важный критерий при приеме на работу – внимательность, образованность и усидчивость.

Лаборант

Потенциальному лаборанту нужно иметь сертификат о среднем профессиональном образовании. К стажу работы претензий не предъявляют, хотя по регламенту необходимо 2-3 года профильной деятельности. Молодым лаборантам всегда рады на фармакологическом производстве, поэтому в трудовую деятельность работники вливаются беспрепятственно.

Свое дело открывать бессмысленно, для этого нужно получать квалификацию и дополнительное образование. Специальность осваивают в колледжах с техническим и гуманитарным уклоном в течение 3 лет. Стоимость обучения 25-30 тысяч за семестр. Средний оклад при нормированном графике работы плюс минус – 30 тысяч. Рост карьеры не предусматривается без повышения разряда.

Сколько зарабатывает научный сотрудник

Научный сотрудник

Сотрудник научной деятельности имеет широкий спектр задач и профилей. В области биотехнологии – это тот же лаборант с перспективными возможностями должностного роста. Требования к научному сотруднику завышают, но это оправдывает оклад работодателя. В процессе работы сотрудник ведет учет документации имеющихся образцов, наблюдения за разрабатываемым проектом.

Развитые биотехнологические компании нанимают на должность научного сотрудника кандидатов наук в области молекулярной биологии и генной инженерии. Также приветствуются навыки работы с клеточной биологией и иммунологией.

График работы ненормированный, оклад зависит от области проживания сотрудника. В Москве, Санкт-Петербурге или Ростовской области заработок варьируется от 50 до 150 тысяч. Для получения профессии поступают в высшее учебное заведение одного из городов миллионников.

Бакалавр специальности защищают после 4 лет обучения, кандидатом наук становятся после окончания магистратуры. Бюджетных мест не выделяют, дистанционного обучения также не имеется. Студенты получают начальные знания в гуманитарных колледжах по направлению «Биология» или «Генная инженерия». У выпускников ВУЗов или высококвалифицированных работников есть возможность открыть лабораторию, заняться частной разработкой препаратов, исследований.

Технолог пищевого производства

Технолог

В должностные обязанности технолога входит учет и составление технологической карты производства, разработка и применение новых технологий автоматизации производственного процесса. Технолог принимает активное участие в разработке проектных заказов, контролирует процесс испытания нового оборудования и продукции.

От качества выполненной работы зависит прибыль корпорации, следовательно, на должность не возьмут человека без стажа работы.

Фабрикам и заводам по производству пищевой и сырьевой продукции требуются специалисты с техническим образованием в области биотехнологии.

Срок обучения – 5 лет в техническом университете и 3-4 года в колледже. Стоимость фиксируется государственным учреждением – 70-90 тысяч за семестр обучения в высшем учебном заведении. Заработная плата составляет 55-80 тысяч рублей при полной занятости. Условия работы подразумевают экстренное реагирование на приостановление рабочего процесса.

Частной самозанятости у технологов нет, получить обучение заочно или удаленно не получится – многозадачная профессия. Практику нарабатывают в процессе обучения, после нескольких лет работы технологи открывают частное ИП.

Чем занимается биоинженер

Биоинженер

Специальность подразумевает скрещение навыков и знаний из области проектирования, программирования и молекулярной биологии. В обязанности входит контроль за изменением структуры и развития свойств живых образцов. Биоинженер разрабатывает и применяет передовые технологии в медицине, фармакологии, биологии.

Главный инженер ответственен за сохранность и ведение документации по видоизмененным образцам, принимает непосредственное участие в экспериментах. Главное достижение биоинженерии 21 века – искусственные протезы, которые управляются с помощью нервного импульса, подкожные аппараты для улучшения кровообращения.

Место работы – научные лаборатории, университеты, корпорации по производству искусственных суставов, лаборатории при заводах пищевого производства. График работы – полная занятость при неполной рабочей неделе. Средняя зарплата биоинженера – 55-95 тысяч.

Обучение проходят в столичных университетах России: МГУ имени Шолохова, СПбГУ имени Петра Великого, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского. Длительность обучения – 5 лет в военной академии и 4 года в ВУЗе. Гранты выделяются ежегодно с высоким проходным баллом. Стоимость обучения в пределах 400 тысяч за год обучения.

Какую зарплату может получать микробиолог

Микробиолог

Ученый или специалист, изучающий микроорганизмы, их экосистему, вирусы, бактерии. В обязанности входит изучение простейших организмов, наблюдение за жизнедеятельностью микробов. В идеале микробиолог ищет пути решения проблем и применения вирусов в мирных целях. Лаборатории набирают работников, которые ведут экспериментальные исследования с простейшими и бактериями для получения сырья, медикаментов, противовирусных таблеток и витаминов.

Микробиологи востребованы в медицинских центрах, государственных лабораториях, фармацевтических компаниях.

График работы нормирован, оклад суммируется из стажа работы и квалификации сотрудника: минимальный оклад может составлять  50 тысяч, максимальный доходит до 500 тыс.

Будущему микробиологу нужно иметь соответствующее образование в области биологии или биоинженерии. В ведущих ВУЗах страны можно получить качественное образование за 350-400 тысяч рублей в год. Бюджетные места присутствуют в университетах Владивостока, Москвы, Санкт-Петербурга и Уфы.

В колледже преподают начальные знания о микробиологии. Далее студенты продолжают обучение на выгодных условиях в столичных ВУЗах. Фриланса здесь нет, хотя на рынке труда появляются частные заказы. Дистанционно образование в микробиологии предоставляют только зарубежные университеты.

Системный биотехнолог

Системный биотехнолог

Профессия появилась сравнительно недавно, что свидетельствует о прогрессивном развитии биотехнологии. В должностные обязанности такой специальности входит обеспечение организаций современным софтом для улучшения производительности. Группа инженеров разрабатывает программы и способы решения задач для оптимизации отраслей биотехнологии.

Системный биотехнолог это тот, кто помогает транспортной промышленности заменить дизельное топливо на электроэнергию или биотопливо.

Строительные компании постепенно переходят на использование натуральных материалов заменяя искусственное переработанное сырье.

Системный биотехнолог востребован на крупных технологических предприятиях, в научных лабораториях. Частные организации только начинают внедрять квалифицированных студентов. Образование получают по профилю «Биотехнология» или «Генная инженерия». За 4 года обучения в институте с техническим уклоном студент научится решать задачи, находить альтернативные решения, оптимизировать процесс производства.

График работы зависит от работодателя, зарабатывать в этой отрасли хорошему специалисту можно 100-150 тысяч по Центральному региону России. Собственное дело открыть сложно, дистанционно получить образование невозможно, да и фриланса нет, поэтому следует быть готовым к веренице отказов от работодателей.

Архитектор живых систем

Архитектор живых систем
Профессиональный архитектор живых систем очень востребован на рынке труда

Ученый, занимающийся разработкой и реализацией замкнутых экосистем. В обязанности входит ведение документации, наблюдение за развитием микроорганизмов, исследование и разработка чрезвычайных ситуаций для жизнедеятельности живых образцов. Профессионал важен для организаций с генетическим спектром действий. Для автономных мегаполисов архитектор занимается разработкой городских ферм, расчетом биологических ресурсов, придумывает способы выгодной переработки мусора.

Ученый работает в строгих временных рамках, имеет независимость в действиях для решения задач. Обучение проходит в известных биолого-технических институтах. Время освоения специализации – 5 лет. Оплата за обучение – 400-500 тыс. в год. Дистанционного обучения нет, фриланс присутствует в частных секторах и за рубежом.

Средний заработок 95-115 тыс. за проект в столичных регионах России. При начальном капитале ученые организовывают коммерческие предприятия по разработке замкнутых экосистем.

Биотехнология – широкомасштабная отрасль развития биогенной инженерии с перспективными возможностями. Профессия подойдет целеустремленным и творческим личностям. Стоит быть готовым к высокой конкуренции, ненормированному графику работы. Биотехнологу нужно постоянно совершенствовать навыки и знания, за которыми следует повышение.

Урбанист-эколог

Проектировщик новых городов на основе экологических биотехнологий; специализируется в областях строительства, энергетики и контроля загрязнения среды.

Пищевая биотехнология специальность

Биотехнолог в пищевой промышленности занимается тем, что контролирует качество выпускаемой продукции. Следит за последовательностью процесса приготовления продуктов. Разрабатывает рецептуру производства товаров и следит за состоянием оборудования, а также температурным режимом в производственных помещениях.

Работать биотехнолог пищевой промышленности может на любых предприятиях, занимающихся производством продуктов питания.

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».

Где работать?

Наука биотехнология подразумевает более 20 других смежных специальностей. Выпускники вузов, получая эту профессию, являются специалистами широкого профиля. Они могут работать в таких сферах:

  1. Промышленная биотехнология подразумевает использование микроорганизмов, растений, животных при производстве ценных продуктов, которые необходимы для жизни человека. Фармацевтика, пищевая биотехнология, парфюмерная отрасль – основные направления в промышленной сфере. биотехнолог отзывы о профессии
  2. Молекулярная биотехнология подразумевает общебиологическое, инженерное направления, а также компьютерные передовые технологии. Специалисты этой области являются исследователями в сфере нанотехнологий, медицинской диагностики, клеточной инженерии. Выпускников ждут центры сертификации, биотехнологические предприятия, контрольно-аналитические лаборатории, фармацевтические и сельскохозяйственные.
  3. В области экологии и энергетики выпускник вуза может помочь стране решить проблему с запасами природных энергоносителей: нефти, газа. Можно работать технологом по переработке отходов, создавать новые методы очистки воды, проектировать очистные сооружения и биологические реакторы. Многие специалисты нашли себя в генной инженерии.

Профессия биотехнолога в Казахстане пока недостаточно развита. Однако многие выпускники этой специальности вуза Республики Казахстан делятся своими историями о головокружительной карьере как в родной стране, так и за рубежом. Самое главное, что профессия развивается. А это значит, что открываются с каждым годом новые промышленные центры, которые дают рабочие места.

О востребованности

Востребована ли профессия биотехнолога? Бесспорно. Как и любая другая наука, биотехнология стремительно развивается, добиваясь немыслимых, казалось бы, высот. За последнее десятилетие наука вышла на новый уровень – уровень клонирования. Клонирование многих жизненно важных органов человека (печени, почек) дает огромный шанс на лечение и полное выздоровление. Благодаря этому прорыву вперед в области медицины спасается не одна человеческая жизнь.

профессия биотехнолог плюсы и минусы отзывы

Биотехнология граничит с клеточной и молекулярной биологией, генетикой, биохимией и биоорганической химией.

Главная особенность развитие биотехнологии как науки в 21 веке – бурный рост в виде прикладной науки. Она уже проникла практически во все сферы жизнедеятельности человека и способствует развитию многих экономических отраслей. Если подытожить, то биотехнология содействует эффективному росту страны как в экономическом плане, так и в социальном.

При рациональном планировании и управлении успехами биотехнологии можно решить глобальные для России проблемы, а именно: освоить пустующие территории, а вместе с тем и обеспечить население работой. Решение этой задачи будет доступным в том случае, если государство будет использовать науку в качестве инструмента индустриализации, создавая небольшие производства в сельских районах.

Прогресс всего человечества зависит от развития биотехнологии. А если допустить распространение генно-модифицированных продуктов, то это приведет к нарушению биологического баланса в природе. Как результат – угроза человеческому здоровью.

Кто может стать биотехнологом?

Специалист должен обладать аналитическим умом, широкой эрудицией, любознательностью и нестандартным мышлением. Обязательно у будущего биотехнолога должны быть ангельское терпение, чувство долга и целеустремленность.

Знания и навыки

Работа биотехнологом требует от человека знаний в разных областях. И это, прежде всего, основы химических и биологических процессов. Кроме того, каждая из областей требует своих знаний. Если специалист работает в медицине, то это знание человеческого организма, функционирования органов. В пищевой промышленности необходимо хорошо разбираться в продуктах, их составляющих, содержании полезных и вредных веществ, знать всю технологию приготовления различных блюд.

Помимо обширных знаний в различных областях, этот специалист должен обладать рядом качеств, которые помогут ему и в работе, и в построении карьеры. К ним можно отнести:

  • усидчивость;
  • терпение;
  • широкий кругозор;
  • умение анализировать различные факты;
  • умение систематизировать материал;
  • стремление к самосовершенствованию;
  • умение отстаивать свою точку зрения;
  • желание улучшить окружающий мир и жизнь человека;
  • желание всегда докопаться до истины;
  • стрессоустойчивость;
  • умение находить контакт с людьми.

В процессе работы может быть не все гладко. Поэтому помимо живого ума, объемной базы знаний и профессиональных навыков, нужно быть готовым к тому, что определенные вопросы придется решать с людьми – и не только в своем коллективе, но и на разных уровнях. Особенно если речь идет о научных открытиях и медицинских исследованиях. А, значит, умение формировать свои мысли, четко и ясно их излагать тоже необходимо.

Знание русского языка и грамотная речь – немаловажные составляющие. При общении с иностранными коллегами для биологов будет нелишним и английский язык.

Профессия биотехнолог: описание, зарплата, где учиться

Как стать биотехнологом

Чтобы стать биотехнологом нужно:

  • Закончить вуз по одной из специальностей: биология, биохимия, химия, физика, биоинженерия, а затем, пройти дополнительную подготовку по биотехнологии на специализированных курсах. Например, в Российском государственном университете нефти и газа имени И. М. Губкина, МГУ, Российском экономическом университете имени Г. В. Плеханова.
  • Связь профессии с медициной предполагает возможность получения высшего медицинского образования с дальнейшей специализаций по биотехнологии.

Большим плюсом в профессии считается знание английского языка, поскольку все научные разработки ведутся совместно с учеными разных стран.

Где учиться

  • Московский государственный университет пищевых производств (МГУПП) Институт ветеринарной экспертизы, санитарии и экологии
  • Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского (МГУТУ) Институт биотехнологий и рыбного хозяйства
  • Московский педагогический государственный университет (МПГУ) Институт биологии и химии
  • Российский государственный аграрный заочный университет (РГАЗУ) Факультет охотоведения и биоэкологии
  • Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева (РГАУ – МСХА) Факультет зоотехники и биологии
  • Московский государственный технический университет “МАМИ” (МАМИ) Экологический факультет
  • Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им.  К.И. Скрябина (МГАВМиБ) Ветеринарно-биологический факультет
  • Первый московский государственный медицинский университет им.  И.М. Сеченова (МГМУ) Фармацевтический факультет
  • Московский государственный университет пищевых производств (МГУПП) Институт технологии и производственного менеджмента
  • Московская государственный университет  тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова (МИТХТ) Факультет биотехнологии и органического синтеза
  • Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева (РГАУ – МСХА) Факультет агрономии и биотехнологии
  • Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ) Факультет биотехнологии и промышленной экологии
  • Курсы

    МАЭО (Международная Академия Экспертизы и Оценки) (дистанционно, без отрыва от работы) На этом курсе можно получить профессию микробиолога за 3 месяца и 15 000 руб.:
    — Одна из самых доступных цен в России;
    — Диплом о профессиональной переподготовке установленного образца;
    — Обучение в полностью дистанционном формате;
    — Крупнейшее образовательное учреждение дополнительного проф. образования в России. СНТА (Современная научно-технологическая академия) (Дистанционно) Современная научно-технологическая академия предлагает получить вторую профессию по специальности “Биотехнология”. Выдается диплом установленного образца. Сроки дистанционного обучения от 4 месяцев.

    Дисциплины

    Биотехнолог — это инженер со знаниями в области естественных и точных наук. Помимо дисциплин биотехнологического профиля, студенты изучают ботанику, химию, прикладную физику, инженерную графику, экономику своей отрасли и др. Математики в программе порой бывает больше, чем биологии. Также необходимо хорошо знать английский язык: большая часть научной и технической литературы на русский не переводится.

    Зарплата биотехнолога

    Общий диапазон доходов таков: биотехнологи зарабатывают от 15 000 до 150 000 рублей в месяц. Минимум среди зарплат мы нашли в Саранске – 15 000 рублей в месяц, максимум – 150 000 рублей ежемесячно, в одном московском НИИ.

    Средняя зарплата биотехнолога – примерно 37 000 рублей в месяц.

    Зарплата

    Доход биотехнолога зависит от профессионализации сферы деятельности, имеющейся квалификации и подведомственности учреждения.

    Москва

    Средняя зарплата специалистов составляет 43 тыс. руб. в месяц.

    Санкт-Петербург

    Доход биотехнологов здесь составляет около 37 тыс. руб.

    Другие регионы

    В крупных промышленных центрах прибыль специалистов этого направления составляет 45–60 тыс. руб. В среднем по России инженеры биотехнологи могут зарабатывать — около 40 тыс. руб. в месяц.

    Средняя по СНГ

    Заработная плата специалистов-биотехнологов на территории содружества — 45 тыс. рублей в месяц.

    Диаграмма 1. Динамика заработной платы.

    инженер биотехнолог - средня зарплата
    Рис. 1: Распределение заработной платы в процентном соотношении к открытым вакансиям

    В перспективе

    Более высокий уровень дохода имеют специалисты исследовательских центров и фармацевтических компаний. Их заработок превышает среднюю отметку в 1,5–2 раза.

    Ступеньки карьеры и перспективы

    Биотехнологи могут работать на позициях биохимика, биолога, вирусолога, микробиолога. Начинающие специалисты, как правило, устраиваются лаборантами химического анализа в фармацевтических компаниях или на предприятиях пищевой промышленности. На заводах по производству лекарств и пищевых добавок можно работать контролером производства. Карьеру можно сделать по вертикали, повышая профессиональный уровень и, соответственно, разрядность должности, вплоть до руководителя производства. Работая в НИИ, при стремлении к научным открытиям, можно сделать карьеру в научном мире.

    Инженер-биотехнолог

    Инженером – биотехнологом является специалист, занимающийся разработкой органических веществ, и помощь которого требуется привлекаемый на этапе создания различной продукции и кормов.

    История профессии

    Первыми микробиологами можно считать людей, которые применяли процесс брожения в ходе приготовления алкогольных напитков и выпекания хлебобулочной продукции.

    Отдельной наукой биотехнология стала в XIX веке, когда ученые доказали, что брожение вызвано активной деятельностью микроорганизмов.

    На сегодняшний день она задействована во всех сферах человеческой жизни. Целесообразное планирование и управление достижениями науки способствует поиску наиболее оптимальных решений ряда проблем, в число которых входит освоение пустующей местности и создание новых рабочих мест.

    О профессии Биотехнолога

    Деятельность биотехнолога не описать двумя словами. Это работа охватывает и медицину, и фармацевтику, и генную инженерию. Естественно, уровень компетенции такого специалиста довольно широк. Он обладает знаниями в биотехнологии производства различных пищевых продуктов, биологически активных добавок, ферментов и антибиотиков. Это осведомлённость в таких науках, как микробиология, химия, безопасность пищевых продуктов. Специалисты подобного профессионального уровня считаются ценными работниками.

    Деятельность биотехнолога не описать двумя словами. Это работа охватывает и медицину, и фармацевтику, и генную инженерию. Естественно, уровень компетенции такого специалиста довольно широк. Он обладает знаниями в биотехнологии производства различных пищевых продуктов, биологически активных добавок, ферментов и антибиотиков. Это осведомлённость в таких науках, как микробиология, химия, безопасность пищевых продуктов. Специалисты подобного профессионального уровня считаются ценными работниками. Они необходимы на предприятиях фармацевтической, парфюмерно-косметической, пищевой, ветеринарной и перерабатывающей отраслей промышленности.

    Сегодня биотехнологии в широком смысле данного понятия являются одним из наиболее перспективных и многообещающих направлений изучения возможностей использования живых организмов. В сегодняшнем мире биотехнологии уже фактически неразрывно связаны с инженерией (в том числе и генной), энергетикой, медициной, сельским хозяйством, экологией и многими другими отраслями и научными направлениями мысли.

    На стыке биотехнологии и других научных областей могут рождаться самые интересные и неожиданные решения, позволяющие глубже узнавать и использовать потенциал самых разнообразных живых организмов.

    Особенности профессии

    На сегодняшний день профессия инженер – биотехнолог входит в категорию востребованных и хорошо оплачиваемых. В список преимуществ также стоит отнести возможность дальнейшего трудоустройства специалиста на смежные специальности.

    Что касается недостатков, то в некоторых случаях биотехнологи сталкиваются с неоправданно негативным отношением потребителей к продукции, изготовленной с применением различных технологий генной инженерии.

    Многие считают, что такие продукты являются вредными для здоровья, что обесценивает достижения биотехнологов в глазах общественности.

    Работа инженером – биотехнологом противопоказана людям с плохим зрением, страдающим нервно – психическими расстройствами либо аллергией на реактивы.

    Обязанности

    Инженер – биотехнолог – это специалист, должностные обязанности которого варьируются, в зависимости от отрасли, где он трудится. Вместе с тем, несмотря на место работы, в обязанности входит подготовка реактивов и растворов, контроль качества продукции, заполнение технической документации.

    Также биотехнолог участвует в ходе производства биологически активных веществ, занимается переработкой сырья, используя микроорганизмы и ферменты.

    Если деятельность специалиста направлена на защиту среды, то он занимается биологической очисткой сточных вод и участков с высокой степенью загрязнения, утилизацией различных видов отходов.

    Многие образовательные учреждения также нуждаются в квалифицированных биотехнологах. Специалист преподает биологические дисциплины, передает опыт молодому поколению.

    Важные качества

    Необходимые качества, которыми должен обладать инженер:

    • умение анализировать;
    • широкий кругозор;
    • желание обучаться;
    • сосредоточенность;
    • ответственный подход к выполнению обязанностей;
    • скрупулезность;
    • коммуникабельность;
    • внимательность;
    • аккуратность;
    • умение работать в команде;
    • стрессоустойчивость;
    • пунктуальность.

    Инженер – биотехнолог – это квалифицированный специалист, который должен знать технологию работы с пищевыми системами и отлично ориентироваться в биотехнологии изготовления продуктов питания, биологически активных добавок, ферментов и антибиотиков.

    Перспективы и карьера

    Профессия инженер – биотехнолог является очень перспективной, если направить имеющийся потенциал в правильное русло, стремиться совершенствовать навыки, изучать передовой опыт более именитых коллег. Услуги специалистов подобного профиля востребованы как в отечественных, так и зарубежных НИИ, что дает возможность со временем сделать блестящую карьеру в мире науки.

    Для новичков первой ступенькой к вершине становиться должность лаборанта в фармацевтической компании либо на предприятии пищевой промышленности. Повышая квалификацию, со временем появляется возможность стать начальником производства.

    По желанию, биотехнолог посвящает себя занятию исключительно исследовательской деятельностью. В таком случае он может громко заявить о себе всему миру, совершив значимое открытие в области генетической либо клеточной инженерии.

    Обучение

    Работа инженером – биотехнологом предусматривает наличие у претендента на вакансию диплома о высшем образовании по одному из направлений:

    • Агрономия по профилю: «Селекция и генетика с/х культур».
    • «Биология».
    • «Биотехнология».
    Источники

    • https://FB.ru/article/409244/biotehnolog—professiya-buduschego-opisanie-plyusyi-i-minusyi-otzyivyi
    • https://biorosinfo.ru/chto-takoe-biotekhnologija/
    • https://mentamore.com/covremennye-texnologii/chto-takoe-biotexnologiya.html
    • https://www.chemistry-expo.ru/ru/ui/17169/
    • https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/811103
    • https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F
    • https://proforientator.ru/professions/biotekhnolog/
    • https://vplate.ru/tehnolog/bio/
    • https://info-profi.net/biotehnolog/
    • https://www.profguide.io/professions/biotehnolog.html
    • https://enjoy-job.ru/professions/biotehnolog/
    • https://tvercult.ru/obrazovanie/10-perspektivnyih-professiy-dlya-vyipusknika-spetsialnosti-biotehnologiya
    • https://zen.yandex.ru/media/hrguru/biotehnologii-6-professii-blijaishego-buduscego-5d8b475f80879d00afe344a9
    • https://topobrazovanie.ru/professii/biotehnologiya.html
    • https://www.chemistry-expo.ru/ru/ui/17128/
    • https://HRMonitor.ru/pro/zarabotok-biotehnolog.html
    • https://www.ucheba.ru/prof/1550
    • https://jobjoys.com/inzhenernoe-delo/biotehnologi/
    • https://profitworks.com.ua/professii/inzhenernye-professii/inzhener-biotekhnolog
    • https://postupi.online/professiya/biotehnolog/
    [свернуть]
    Оцените статью
    Понравилась статья?
    Комментарии (0)
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Комментарии закрыты.