Біотехнологія - багатогалузева наука

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

з біології

Біотехнологія

От як пояснює ставшее за останній час дуже популярним словом "технологія" "Словник іноземних слів": "Технологія (від грецького fechne - мистецтво, ремесло, наука -{- logos - поняття, навчання) - сукупність знань про способи і засоби проведення виробничих процесів..."

Слову "біотехнологія" деяким за десять років. Воно настільки молодо, що визначення його не потрапило поки ні в один зі словників. Але факультети біотехнології в інститутах уже з'явилися.

Біотехнологія - багатогалузева наука. Але, мабуть, найбільш почесне місце в ній займає, крім генної інженерії, наука про штучне культивування ізольованих кліток і тканин і про Ростов або ингибирующих речовини.

Відірвана від колективу собі подібних клітка в пробірці зберігає "пам'ять" - генетичну інформацію, закладену родителями. Але спеціальність (спеціалізацію) вона втрачає й утворить при розподілі щось аморфне, що нагадує за формою морську губку - каллус (у перекладі з латинського "мозоль"). Це тканина, що виникає не тільки в пробірці, але й у природних умовах при пораненні рослини. Крім утрати вузької спеціалізації клітка часом починає поводитися, немов пацієнт божевільного будинку. Наприклад, активні гени раптом застопорюються, а "спавшие" ні з того ні із сього починають інтенсивно працювати. Клітка в "клітці", тобто в пробірці, може різко змінити співвідношення ферментних і структурних білків. У ній збільшується число молекул РНК, що синтезують у достатку ті білки, до виробництва яких клітка раніше відносився з прохладцей.

Однак варто надати "ув'язнен" визначені умови, як вона знову здобуває якусь спеціалізацію, причому не обов'язково "стару": узята з чи кореня листа клітка утворить ціла рослина. Регенерації повноцінних рослин з каллуса домагаються в принципі двома шляхами: диференціацією втеч і коренів за допомогою зміни співвідношення гормонів цитокинина і чи ауксину утворенням эмбриоидов. Цей соматический (асексуальний) эмбриогенез уперше був простежений до 1959 року в моркви; згодом його стали застосовувати при виробництві життєздатних рослин у різних видів.

Ненецікаво, що в лабораторіях знайшли здатність ізольованих кліток деяких видів рослин загартовуватися. Так, якщо клітки без загартування еле переносять температуру -20° С, те з загартуванням здатні витримати і -35° С, а клітки сибірської яблуні з загартуванням терплять мороз нижче 50° С. От тільки клітки теплолюбного лимона ніяким закалкам не піддаються. З'явилася можливість добору кліток з великою морозостійкістю з каллуса пшениці і їли.

Ізольовані клітки зберігають здатність синтезувати речовини, властиві їй т vіvo, тобто в тілі живого організму, - вітаміни, гормони, алкалоїди, кумарини, стеронды і так далі. Це зацікавило біологів з погляду утилізації цих речовин для промисловості.

У лабораторіях виявлена ще одна здатність кліток: відокрем одну від інших чи посади її на живильне віддалік середовище від родичів, і вона навідріз відмовиться поділятися і розмножуватися. Експериментатори, природно, припускають, що "телепатія" кліток має хімічну природу, однак виділити і розглянути "в обличчя" винуватця "телепатії" дотепер не удалося. Прямо не речовина, а примара - дуже вуж малий його концентрація. Київському соратнику Р. Г. Бутенко -

Ю. Ю. Глібі все-таки удалося змусити клітку, "страждаючу" від самітності, поділятися в дрібній крапельці живильного . середовища

Ніж довше займалася лабораторія Р. Г. Бутенко культурою кліток, тим більше цікавих явищ відкривалося перед її співробітниками. Ну хоча б те, що клітки каллуса, що мають єдиного предка - одну прапрапра... (і так далі) клітку, виявляються через кілька поколінь генетично різними. Може бути, вивчивши це явище, ми знайдемо, що предком мавпи і людини була прозаїчний кільчастий хробак.

Зміни, що спостерігаються в ізольованій культурі, можуть виникати внаслідок мутацій специфічних генів і хромосомних перебудов. Частота, тип і стабільність мінливості залежать від генотипу вихідної рослини і фізіолого-біохімічного стану ("настрою") клітки. Висловлено припущення, що умови ізольованої культури приводять до глибокої клітинної дестабілізації. Широкий спектр варіантів, що утворяться з культивируемого матеріалу, є відображенням дестабілізації, за якої випливають дія добору і вторинні спадкоємні зміни в популяції кліток.

Мінливість, що спостерігається, має велике значення при застосуванні культури кліток і тканин для поліпшення сільськогосподарських культур.

Вплив мутагенами - чи речовинами радіацією, що викликають спадкоємні зміни, збільшує частоту змінених кліток, а використання селективних умов (наприклад, підвищеного інфекційного тла) створює передумови для розмноження тільки змінених у потрібному людині напрямку кліток. Однак багато дослідників, памятуя, імовірно, рядка вірша Федора

Тютчева ("Природа - сфінкс. І тим вона верней своєю пробою губить людини..."), відмовляються від використання мутагенів, щоб уникнути додаткових небажаних мутацій. Тим більше, що мутантних клітинних ліній виникає цілком достатньо і без їхнього втручання.

У клітках каллуса часто міняється і число хромосом. Каллус рослини гаплопаппус, наприклад, через два роки виявився складається на 95 відсотків з полиплоидных ( щомістять у ядрі більш двох геномов) кліток з числом наборів основного (базисного) числа хромосом, рівним восьми і більш. У США отримані полиплоидные форми тютюну з кліток каллуса, культивируемых поза організмом, отличающиеся поруч хазяйновито коштовних ознак. Вихід полиплоидных форм виявився настільки значним, що цей метод рекомендований для експериментального одержання полиплоидов. Такі ж результати отримані в лимона і конюшини повзучого.

Та й що взагалі регенерувалися з каллуса рослини часто відрізняються від своїх батьків числом хромосом. Генетично ідентичне відтворення генотипів через диференціацію в культурі каллуса в даний час можна здійснити в порівняйтельно деяких видів.

Для селекції генетична мінливість кліток каллуса може представити визначений інтерес. На основі регенерації в культурі тканин і органів рослин отримані високопродуктивні форми соняшника. На жаль, у таких найважливіших сільськогосподарських культур, як зернові і бобові, активувати морфогенез на живильних поки середовищах удається рідко, але є успіхи при роботі і з цими "непокірливими" культурами.

На живильних при середовищах високій інтенсивності висвітлення нині вирощують растения-гаплоиды з пыльцевых зерен. У них удвічі менше хромосом, чим у звичайних соматических клітках стебел, листя і кореня батьківської рослини. З них при подвоєнні хромосом шляхом обробки колхицином чи закисом азоту під тиском (є й інші шляхи подвоєння) одержують дигаплоиды (чи, допустимо, тетрагаплоиды, якщо основний набір учетверен). Вони гомозиготны, тобто забезпечують прояв свійственных їм ознак стійко протягом багатьох поколінь. У них, як говорять генетики, не выщепляются нові ознаки, якщо, звичайно, не з'являються мутації - раптові нові спадкоємні ознаки. Гомозиготні лінії нерідко використовують у селекції на гетерозис - достовірне підвищення продуктивності, чи якості іншого показника проти батьківських форм, вовлеченных у гібридизацію.

Використовують гаплоиды й інакше. У Китаї за допомогою культури пильовиків виведені короткостебельные, скоростиглі і високоврожайні сорти рису. Застосування в цій країні живильних , середовищ включающих картопляний екстракт, привело до раніше недосяжного - одержанню гаплоидов у жита, що відкрило нові можливості в селекції цієї перекрестноопыляющейся культури. Отримані интересные результати в ячменя, перцю, маку, люцерни, винограду, тополі, яблуні й олійний рапс. В останньої культури, проведеної через культуру пильовиків, трохи зменшили і сподіваються зменшити ще більш зміст шкідливих гликозидных з'єднань. Усього в Китаї до 1984 року з пыльцевых зерен вирощено близько 40 видів рослин. Вивчення популяцій пшениці, рису, кукурудзи і тютюну з пильовиків показало, що близько 90 відсотків подвоєних гаплоидов є генетично однорідними, хоча в 10 відсотків усе-таки відзначена нестабільність числа хромосом і їхньої структури.

У нашій країні ефективний спосіб одержання пшениці з пилка в культурі пильовиків розроблений саратовскими ученими В. М. Сухановым, В. С. Тырновым і Н. Н. Салтыковой.

Саме цікаве, що іноді і гібридизацію вдається провести в чашках Петри, пробірках, взагалі в яких-небудь судинах, у яких поміщають ізольовану від рослини семяпочку. На неї наносять пилок, переборюючи в такий спосіб самонесумісність - відмовлення рослини дати насіння, якщо його намагаються запліднити власним пилком.

У пробірці случається часом перебороти несумісність досить віддалених видів, і навіть пологів рослин. Однак буває і так, що схрестити рослини, що відносяться до двох різних чи видів родам, удається, але отримані від гібридизації насіння не бажають проростати - позначається несумісність, допустимо, зародка з ендоспермом. Це звичайне явище при схрещуванні пшениці і жита (є, однак, і інші фактори, що перешкоджають проростанню). У таких випадках з успіхом прибігають до відділення зародка від ендосперму на ранніх етапах розвитку зерновки і приміщенню зародка на штучне живильне , середовище состоящую з багатьох компонентов.

При вирощуванні молодих ембріонів домоглися зав'язування жезнеспособных насінь у межродовых гібридів - ячмінь X жито, элимус X пшениця, трнпсакум X кукурудза; томат культурний X томат перуанський, чина пурпурна X чина члениста, лядвенец тонкий X лядвенец болотний, буркун жовтий X буркун білий, квасоля звичайна X квасоля гостролиста (тепарн), конюшина подібний X конюшина гібридний (рожевий), зливу північноамериканська X зливу перська. М. Ф.Терновский зі співробітниками одержав міжвидовий гібрид тютюну з новими властивостями стійкості завдяки культурі на штучній живильній каллусов середовищі з нездатних до проростання гібридних насінь. Таким же шляхом отримані нормальні гібриди першого покоління від схрещування днплоидных і тетраплоидных форм райграсу.

І нарешті, ще одне важливе достоїнство використання живильних . середовищ У пробірці вдається злити воєдино соматические клітки різних видів. Для цього, щоправда, їх приходиться безсоромно "роздягати" - звільняти від оболонки за допомогою спеціальних ферментів. Після цієї процедури ми маємо справу вже не з кліткою, а з протопластом. Протопласти двох видів кидають в один протопласт - гетерокариот, що через якийсь час обзаводиться новою "одежинкою". Так удається поєднувати навіть тваринні клітки з рослинними, наприклад клітку тютюну з оголеною кліткою дрозофилы. Треба сказати, що такі клітки, хоча і намагаються поділятися, але впустую. До розподілу здатні поки лише злиті клітки видів у межах одного роду, зрідка - різних пологів і сімейств. Але як знати! Згодом буде переборена і ця несумісність, і селекціонери одержать гібриди, що їм і в сні не снилися.

До дійсного часу удалося сполучити протопласти й одержати соматические гібриди картоплі і томата, щоправда, з мізерним врожаєм плодів і бульб. А от соматическая гібридизація стійких до хвороб і шкідників диких диплоидных видів картоплі (2х) з культурними диплоидными {2х) може представити практичний інтерес: 2х + 2х = 4х - це саме оптимальний рівень плоидности в картоплі.

Несподівані результати канадця К. Н. Као, що одержав гетерокариотическне (зі сполученими ядрами) клітки з протопластів, що злилися, сон і тютюну сизого (тютюнового дерева), здатні до делепию, і лінії кліток сої і тютюну із синхронним розподілом хромосом.

При використанні культури кліток і тканин удається швидко розмножити новий сорт, якщо культуру у виробництві розмножують вегетативно, чи лінію для виробництва гібридних насінь в овочевих, декоративних і інших оброблюваних рослині. Найчастіше розмножують (клонируют) верхівки втеч (таке розмноження не зовсім точне називають культурою меристеми - адже, крім останньої, у процес включаються й інші елементи) і латеральну (бічну) меристему - освітню, що інтенсивно поділяється тканину. Зростає використання культур тканин для клоннрования суцвіть, квіток, бічних бруньок, листів і коренів, культури каллуса і в окремих випадках культури кліток. У спаржі для розмноження найбільш придатні верхівки втеч, у пасльонових і червонокачанний капусти - шматочки (экспланты) листа, у кольорової капусти і нарциса - часточки суцвіть, у лілейних, ірисових (касатиковых) і амариллисовых - экспланты з цибулин, бульб, ризомов (коротких м'ясистих кореневищ), листів, суцвіть і семяпочек, у птицемлечника - экспланты зі стебла, листів, зав'язі, чашолистків і навіть цибулинної луски,

у глоксинії - высечки з листів і квітконіжок, у цибулі порею - шматочки цибулини, у герані при одержанні диплоидных рослин - экспланты пильовиків.

Найбільше економічно вигідне розмноження в культурі тканин селекційних сортів квітів: орхідей, агав, бегоній, хризантем, цикламена, драцени, іриса, лілій, нарциса, флокса й інших.

Новою областю застосування клонирования в стерильному середовищі верхівок втеч і інших эксплантов стало розмноження порід чагарників, плодових культур і ананаса.

З каллуса від зубчиков часнику одержали безвірусні рослини. Економічно виправдане розмноження методом стерильної культури гетерозисных гібридних насінь овочевих і декоративних культур.

Культура тканин рослині, головним чином верхівок утеч (меристем), грає дуже важливу роль у звільненні насінного метериала від вірусів. Квіткарі першими знайшли, що рослини, вирощені не з чи бульб цибулин, а з поділяючи- щихся кліток, поміщених у живильне, середовище вірусними хворобами, як правило, не уражені і дають здорове вегетативне потомство бульб і цибулин. Цей прийом узяли на озброєння і картофелеводы-семеноводы. соматичний гібрид ауксин біорегулятор

Одержання вільних чи, вірніше, майже вільних від вірусів рослин - звичайний прийом первинного насінництва деяких сільськогосподарських культур: картоплі, конюшини, люцерни і хмелячи,овочевих (хрону, ревеню, печериці, кольорової капусти), плодових культур (малини, червоної н чорної смородини, яблуні, зливи), а також декоративних рослин (хризантеми, гвоздики, пеларгонії, фрезии, цимбидиума, гортензії, нарциса, лілії, гіацинта, іриса, тюльпана, гладіолуса) Деяких фізіологів задовго до того, як вони усвідомили себе в ролі биотехнологов, зацікавили биорегуляторы рослин і раніше всього стимулятори росту.

На початку другої світової війни був відкритий ауксин. Спочатку його одержували з верхівки колеоптиля (безбарвного чохла, що захищає перший молодий лист) кукурудзи. Але це була воістину каторжна праця: за 10 днів вісім лаборанток німецького біохіміка-фанатика Ф.Кегля переробили 100 тисяч проростків і одержали в результаті кількість активної речовини, достатнє лише для вустановления кислої природи ауксину. Для того щоб таким шляхом добути з колеоптилей кукурудзи 250 міліграмів ауксину, лаборанткам довелося б проробити, не перериваючи на сон і їду, принаймні 400 років.

На щастя, незабаром був знайдений рясне і доступне джерело ауксину. Їм виявилася людська сеча. Як установили допитливі хіміки, у середньому кожен житель планети щодня може давати для нестатків біохімії, фізіології і сільського господарства приблизно 1-2 митлиграмма ауксину.

За назвою ауксин об'єднаний цілий ряд речовин - регуляторів росту. Найважливіше з них одержало найменування гетероаукснна і являє собою бета-индолил-уксусную кислоту, чи ИУК. ИУК у достатку утвориться мікроорганізмами - дріжджами, грибами і бактеріями.

ИУК ефективно використовують для прискорення утворення коренів у черешків плодово-ягідних і інших рослин. В даний час синтезований цілий ряд ауксинів, серед яких особливо великою активністю володіє бета-нафтил-уксусная кислота (НУК).

Близько до групи гетероауксинів коштують гербіциди, що представляють собою похідні фенокси-уксусной кислоти. У культурі кліток, тканин і органів найчастіше застосовують 2,4-дихлорфенокси-уксусную кислоту (2,4-Д), 2,4,6-трихлорфенокси-уксусную кислоту і 2-метил-4-хлорфенокси-уксусную кислоту. Мають активність і використовуються як вільні кислоти, так і розчинні у воді натрієві й амонійні солі цих кислот, а також їхні ефіри. Крім того, йдуть у справу ще і этаноламиновые солі. Ці гербіциди були відкриті одночасно на початку другої світової війни в США і Великобританії.

2,4-д може замінити (гетероауксин у культурі тканин, причому він у 10 із зайвим раз активніше останнього викликає утворення коренів, розпад крохмалю, підсилює подих. Дуже слабкі концентрації гербіциду діють сприятливо на прорастание насінь і на розвиток мікроорганізмів.

У Японії ніколи примітили цікаве захворювання молодих рослині рису, викликувана грибом Gіbbcrclla fujukuroі. Поряд із загибеллю рослин у деяких екземплярів, що залишилися в живих, можна було спостерігати енергійний ріст стебел і листів. Як з'ясувалося, прискорення росту викликається з'єднаннями, що є продуктами обміну речовин гриба. Ці речовини (терпеноиды), виділені в чистому виді одержали назва гиббереллинов.

Гиббереллины здатні стимулювати не тільки ріст, але і цвітіння. Їх застосовують в основному для прискорення проростання ячменя при виготовленні солоду і для підвищення врожайності винограду.

Пізніше був відкритий ряд з'єднань, що роблять сильне стимулююче дію на розподіл рослинних кліток - цитокининов. З них найбільш активний кинетин. Дуже активним з'єднанням з'явилася дифенилмочевина, виділена з кокосового молока.

Для виявлення ефекту дії Ростов речовин необхідні разюче малі їхні концентрації. Одного грама гетероауксину, наприклад, досить для 10(у13 ступені) рослин. Щоб розсадити ці рослини, надавши кожному площа харчування в квадратний сантиметр, потрібна була б рілля площею більш 900 квадратних кілометрів. Щоб розлучити грам гетероауксину до недіяльної кінцентрации, необхідно 200 мільярдів літрів, для доставки яких треба було б 400 тисяч поїздів .

Активність Ростов речовин рослин на одиницю маси по активності не уступає активності тваринних гормонів. Так, активність ауксину для вівса перевершує активність эстрона для мишей у 10 разів, тороксина для людини - у 100 і андростерона для каплунів - у 1000 разів.

До активних речовин, що грають істотну роль у культурі тканин, належать і вітаміни. Так, тіамін (анейрин, вітамін У1) бере участь у процесі росту коренів. Багаторазові пасажі (посіви кліток) кінчиків коренів без нього неможливі. Для росту коренів, крім живильних речовин і тіаміну, необхідні й інші вітаміни. Наприклад, горох і редис бідують ще в нікотиновій кислоті, на томати сприятливо діє вітамін B6 (ще краще з нікотиновою кислотою). А от льон може обійтися одним тіаміном.

У зернах злаків тіамін знаходиться в алейроновому шарі і, отже, не може бути присутнім у полірованому рисі. Тому переважне вживання його в їжу населенням Східної Азії приводило до спалахів бери-бери.

При автоклавировании (автоклави - герметичні апарати для виконання робіт при підвищеній температурі і тиску для стерилізації) тіамін розщеплюється на пиримидин і тиазол. Для росту коренів томата, виявляється, досить одного тиазола, а для деяких фітопатогенних грибів - тільки пиримидина (при необхідності організм сам синтезує другий компонент тіаміну). Можливо, це має якесь значення при симбіозі (наприклад, у чи лишайників микротрофных рослин), а також паразитизмі.

Аскорбінова кислота (вітамін З) важлива для росту втеч. Введення аскорбінової кислоти прискорює укорінення черешків і стимулює проростання пилка. Припускають, що вона має відношення до обміну Ростов речовин у рослин.

Дія аскорбінової кислоти засноване на її окислительно-восстановнтельных властивостях: в окисній формі аскорбінова кислота перетворюється в речовину, що гальмує ріст. Не виключено, що вона викликає актизирование ростового речовини з його неактивної форми.

Культивируемые штами дріжджів бідують для свого розвитку в речовинах биоса - комплексі вітамінів. До биосу належить мезоинозит, бнотин (ніколи скоропалительно названий вітаміном Н, а нині зарахований у групу вітаміну В) і пантотеновая кислота. Утім, пантотеновая кислота може бути замінена бета-аланином, за допомогою якого дріжджі, імовірно, самі синтезують пантотеновую кислоту. Дріжджі бідують і в тіаміні.

Усі ці речовини природні штами дріжджів синтезують самі, а от культурні дріжджі таку здатність утратили - у них спостерігають поступово підсилюється гетеротрофность - схильність до харчування готовими органічними речовинами і втрату здатності до синтезу одного чи декількох активних речовин биоса.

У нікотиновій кислоті бідують корені деяких рослин. Вона зустрічається постійно у вищих і нижчих рослин. Передбачається, що нікотинова кислота - універсальна активна речовина.

Пиридоксин (адермін, вітамін Be) підсилює ріст коренів, наприклад, у томатів і моркви. Під впливом жіночого полового гормону ссавців тварин - эстрона (фолікулярного гормону) підсилюється вегетативний розвиток рослин.

Паста з эстроном, нанесена на квіткові бруньки дрімоти, затримує розвиток тичинок і підсилює розвиток зав'язей. А от тестостерон - чоловічий статевий гормон працює прямо протилежно эстрону.

У росту листів беруть участь похідні пурину: сечова кислота й аденин. Більш-менш помітним образом реагує живаючи плазма на дію Н+ чи ВІН- -іонів. Рух плазми стимулює гистидин.

Биорегуляторы використовують і в рослинництві й у тваринництві. У рослинництві вони, до речі, найчастіше допомагають зберегти в культурі старі сорти. Наприклад, винороби Франції не прагнуть до впровадження нових сортів винограду. Французи люблять свої вина, що заслужили за сторіччя світову популярність.

Те ж можна сказати і про звичайну картоплю. І в Європі, і в Америці старі "перевірені" часом сорти утримуються у виробництві десятиліттями. Ніяка реклама новітніх сортів населення не спокушає- звичка вирішує вибір.

Сорт картоплі Рання Роза (Эрли Роуз), виведений у США в 1861 році, дотепер зустрічається якщо не на полях, то в городній культурі на Американському і Європейському континентах. Ще більш старий сорт Гарнет Чилі - прадід більшості американських сортів і ряду європейських; його і донині висаджують біля Сан-Франциско. Столітній ювілей "справив" сорт Айрнш Коблер; напівстолітній вік в американських сортів Катадин і Чиппева.

До речі, і харчової промисловості, що переробляє картопля в хлопья, чіпси, гарни, гранули, у заморожений і смажений "французьку картоплю", також приходиться дотримувати десятиліттями "стандартних" сортів, що відповідають условиям переробки, тому що сортів картоплі, придатних для вироблення деяких продуктів, украй мало. Після освоєння процесу і техніки переробки одного-двох сортів заводам економічно невигідно "набудовуватися" (перебудовувати технологію й обновляти техніку) на нові сорти картоплі. Тим більше що навіть таке "простої" вимога харчової промисловості до селекціонерів, як неодмінна стійкість сортів до механічних ушкоджень, валить останніх у глибоку зневіру (а подібних вимог до сорту десятки, що переробляється,).

От чому биотехнологи прагнуть якось допомогти старим апробованим сортам - поліпшити їхня продуктивність, чи якість товарний вид. Вибагливі американці, наприклад, віддають перевагу апельсинам яскраво-жовтогарячого фарбування. Хіміки запропонували для задоволення смаку споживачів обробляти апельсини речовиною з малоудобоваримым назвою: (2-пара-диэтиламиноэтоксибензаль) -пара-метоксиацетонфенон.

За десять днів обробки цим биорегулятором кількість каротиноидов зросло в 16 разів. І фарбування стало багато живее, і корисного провітаміну А значно додалося.

Правда, хіміки з цим препаратом трохи "пере-химичили": після обробки в кірці нерідко утворювалися червоні каротиноиды, що додавали цитрусовим лиховісний бордовий колір, що трохи насторожувало непосвячених. Тому прибегли до іншим биорегуляторам - диэтилоктиламину і диэтилнониламину. Зміст каротиноидов збільшувалося усього в два - п'ять разів, і яскраво-жовтогарячі плоди пішли нарозхват. І м'якоть стала по кольорі яскраво-жовтогарячої, і сік дивився попраздничнее.

Знайшли також речовинии, що не тільки оку потішають, але й аромат цитрусових підсилюють. Пройдеш повз магазин у замисленості, але мимоволі зітхнеш повними грудьми і повернешся, згадавши, що забув до чаю лимон купити.

Усі відомі биорегуляторы або "підстьобують", або депрессируют гени (стримують їх на туго натягнутих вожжах), або взагалі "виключають". Наприклад, що згадувався вище биорегулятор з назвою, що вимагає незвичайної пам'яті, припиняла наступні перетворення гамма-каротину, що благоприятствовало фарбуванню плодів. У майбутньому подібним способом сподіваються підвищити зміст діючих речовин у лікарських рослинах.

Штучному дозариванию зелених плодів томата допомагає обробка їхніми регуляторами росту: закордонним препаратом этрел, вітчизняними - гидрелом, дигидрелом чи декстрелом (вони рівноцінні по фізіологічній активності). За 7-10 днів збереження при температурі 18-20° С оброблені цими препаратами плоди дозрівають на 90 відсотків. Штучно дозаренные плоди по живильній цінності нітрохи не уступають природно дозрели.

У люцерни виявлений природний регулятор росту триаконтанол - з'єднання спиртової природи, що включає 30 атомів вуглецю. Він концентрується головним чином у кутикулі - надшкір'ю, що покриває поверхню листів. У концентрації

1 мікрограм на літр трнаконтанол підвищує врожай картоплі на 20 відсотків. Обробка їм насінь овочевих культур підсилює ріст рослин і підвищує врожайність на 17-25 відсотків. Думають, що триаконтанол активує деякі чи ферменти впливає на мембрани, інтенсифікуючи процеси метаболізму - обміну речовин.

На початку 20-х років медики знайшли, що якщо пацюкам вводити екстракти з гіпофіза - мозкового придатка, розташованого в підстави мозку, то вони починають рости помітно охотнее і досягають розмірів добре відгодованого кота. Діючим речовиною виявився вироблюваний гіпофізом гормон росту, що одержала назва соматотропина, чи соматотропного гормону (СТГ). При надлишку цього гормону в організмі виростають великі тварини - гіганти в межах своєї популяції; недолік же обумовлює карликовий ріст і всілякі каліцтва - непропорційне збільшення окремих частин тіла.

Наприкінці 60-х років біохіміки-медики виділили соматотропин у чистому виді, вивчили його склад і структуру. З'ясувалося, що це білок, що складається з 191 амінокислотного залишку. Але вчених чекало розчарування. Хоча соматотропины тварин і були близькі людському по своїй структурі, але, як виявилося, мали трохи інший амінокислотний склад, іншу послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі і навіть інші розміри молекул. Крім того, на відміну від інших гормонів вони мали видову специфічність - гормон тварини не діяла на людину. Узагалі ж соматотропні гормони цілком задовольнили би тваринників, якби не одні труднощі: одержувати їх з такої сировини, як гіпофізи забійних тварин, економічно недоцільно. Нині розробляють прийоми синтезу соматотропних гормонів (СТГ) методами генної інженерії. У лабораторних умовах Інституту биоорганической хімії імені М. М. Шемякина й Інституту молекулярної біології синтезовані гормони вже "працюють".

Біохіміків-"тваринників", що включилися в змагання з хіміками від медицини в 40-50-х роках, при перших же, здавалося б. блискучих успіхах (були синтезовані гормони росту тварин - синтетичні эстрогены) осадили "підступні" медики, що приписали новим препаратам деякі побічні явища.

Але хіміки-"тваринники" не заспокоїлися. Вони вирішили звернутися до природних эстрогенам, таким як эстрадиол, эстрон, эстриол. Останні швидко включаються в обмін і швидко виводяться; крім того, легко руйнуються при варінні і смажень м'яса. І дія їх дуже ефективна: при однократному введенні під шкіру (так використовують і інші гормони) 50 міліграмів валерианата эстраднола середовищ-недобовий приріст маси бичків збільшується на 17-20 відсотків. Похідні андрогенів - анаболические стероїди в тих же умовах при дозі 150-200 міліграмів теж підвищили приріст маси тварин на 15-20 відсотків.

Микоэстраген - зеранол, одержуваний із цвілі кукурудзи, за даними дослідників декількох країн, після однократного введення забезпечує протягом 120 днів приріст маси бичків на 10 відсотків.

Размещено на Allbest.ru