1Biotechnology Timeline.pdf

Biotechnologija

Algimantas Paulauskas

Vytauto Didžiojo universitetas

2015

http://new2.isifa.com/detail_ed.php?id=1049298

Biotechnologija Algimantas Paulauskas

Vytauto Didžiojo universitetas

2015

Dalyko turinys

Biotechnologijos istorija. Pagrindinės šakos.

Plazmidė, jos struktūra ir savybės. Vektorius, jo sandara ir paskirtis.

Ląstelių kultūros

Baltymų inžinerija. Baltymų konstravimo in vitro principai. Baltymų kūrimas de

novo ir in silico. Baltymų producentų kūrimas.

Abzimų – katalitinėmis savybėmis pasižyminčių antikūnių modeliavimas, inžinerija

ir gamyba. Ribozimai ir aptamerai.

Fermentų specifiškumo, termostabilumo ir kitų savybių keitimas norima linkme.

Kombinatoriniai polipeptidų sintezės metodai.

Fermentų panaudojimas organinėje chemijoje.

Baltoji biotechnologija.

Stereoselektyvios sintezės.

Metabolizmo kelių konstravimas.

Mikroorganizmų panaudojimas biotechnologijoje

Genų terapija.

Nanobiotechnologijos.

Biotechnologija Dalyko turinys

Laboratoriniai darbai

1. Kompetentinių E. coli ląstelių paruošimas ir jų transformacija naudojant

plazmidinę DNR

2. Plazmidinės DNR hidrolizė restrikcijos endonukleaz÷mis

3. Plazmidinės DNR išskyrimas ir jos koncentracijos nustatymas

4. DNR ligavimas ir elektroforetinis analizavimas

5. DNR gryninimas iš agarozinio gelio

6. PGR taikymas DNR fragmento padauginimui

Literatūra

1. Sasnauskas K. Genų inžinerijos pagrindai. Biotechnologijos

institutas, 2006.Vilnius

2. Glick.BR, Pastternak J.J. Molecular biotechnology 1998 /rusų kl. 2002/

3. An introduction to Molecular Biotechnology. Ed. Wink M. WILEY-VCH. 2006

Biotechnologija

Studijų krypčių grupė – technologijos

J700 Biotechnologijos

J710 Augalų biotechnologija

J720 Gyvūnų biotechnologija

J730 Aplinkos biotechnologija

J740 Pramonės biotechnologija

J750 Medicinos biotechnologija

J760 Bioinžinerija

Raudonoji biotechnologija

Žalioji biotechnologija

Mėlynoji biotechnologija

Baltoji biotechnologija.

Nanobiotechnologijos = Sintetinė biologija.

Biotechnologijos vystymosi

etapai

8000-4000 I.M.E.

Žmogus domestikuoja grūdines

kultūras ir gyvūnus

Pirmieji kultūriniai augalai maistui

- Bulvės.

www.futuresalon.org/2005/08/index.html

http://redpuma.net/longview/tree/biotech-html/

http://www.futuresalon.org/2005/08/index.html


etapai 2000 I.M.E.

Biotechnologija

Naudojamos mieles duonos rauginimui

ir alaus fermentacijai, (Egyptas)

Sūrių gamyba, vyno fermentacijos

pradžia

(Šumeriai, Kinija, Egyptas).


etapai 500 I.M.E.

Pirmas antibiotikas: Sojos pupelių pelenų varškė

(tofu) naudota šunvočių gydimui (Kinija).


etapai 100 M.E.

Pirmas insekticidas:

į miltelius

susmulkintos

chryzantemos

(Kinija)


etapai 1797

Pirma vakcinacija

Edward Jenner

karvių raupų pūliais

užkrėtęs vaiką

(prapjovęs vaiko ranką),

sukėlė atsparumą raupams.


etapai 1830-1833

1830 Atrandami baltymai.

1833 Išskiraimas pirmas

fermentas.

Model of a 5-peptide protein.


etapai

1857

Louis Pasteur teigia

kad mikrobai sukelia

fermentaciją.

Vėliau jis vadovauja

eksperimentams,

davusiems pradžią užkrečiamų

lygų gydimo teorijai.


etapai

1859

Charles Darwin publikuoja

Evoliucijos teoriją.


etapai 1865

Gregor Mendel tyrinėdamas

augalus atranda paveldimumo

dėsnius.

Prasideda genetikos mokslas


etapai 1915

Atrandami

Fagais — virusai

kurie infekuoja tik

bakterijas.


etapai

1927

Herman Muller aptinka

kad radiacija sukelia

chromosomų defektus


etapai 1928

Seras Alexander Fleming

atranda antibiotiką peniciliną

žudanti bakterijas

1945 jam ir Ernst Boris Chain

su Seru Howard Walter Florey suteikiama Nobel Premija Medicinoje


etapai 1944

Oswald Avery,

Colin MacLeod,

Maclyn McCarty

įrodo, kad DNR nešą

genetinė informacija.

DNA modelis iš LEGO.


etapai

1953 James Watson

Francis Crick aprašo

dvigubą grandininę

DNR strukturą.

1962 Nobelio Prize

Medicinoje ir Fyziologijoje

(kartu su) Maurice Wilkins.


etapai 1955

Frederick Sanger

nustato insulino

amino rūgščių seką.

1982 Žmogaus insulinas gaminamas genetiškai modifikuotų bacterijų -pirmas biotechnologinis vaistas įteisintas FDA.

3D model of insulin


etapai

1958

● pirmą kartą išskiriama DNR į megintuvėlį.

● nustatoma , kad

pjautuvinę anemiją

sukelia vienos amino

rūgšties pakeitimas baltymo grandinėje.


etapai

1966

DNR genetinis kodas išsigimęs.

1968 Pasidalijama Nobelio Prprėemijo Physiology or Medicine

.

Marshall Nirenberg Robert Holley Har Gobind Khorana


etapai 1971

● Susintetinamas pirmas genas

● Atrandami restrikcijos fermentai, karpantys

genetinę medžiagą labai specifinėse vietose.

Prasideda genų klonavimas .


etapai 1973 Stanley Cohen ir Herbert Boyer patobulino

genetinės inžinerijos technologijas karpant ir

sujungiant DNR naudojant restrikcijos fermentus.

(1977 stebima pirma žmogaus geno ekspresija bakterijose.)

Stanley Cohen Herbert Boyer and a recombinant bacterium

1986 S. Cohen apdovanojamas Nobelio Premija

Biotechnologijos vystymosi etapai

• Pagrindinė prielaida moderniajai biotechnologijai atsirasti –

restrikcijos modifikacijos reiškinio tyrimai ir II klasės

restrikcijos – modifikacijos fermentų suradimas

EcoRI BamHI SmaI EcoRI

..aatcgaattcctttccagttggatcccccaaaagggcccattaaccctgaattctt...

• II klasės RM sistemos atpažįsta specifinę DNR nukleotidų seką ir ją

skelia

5’-G’AATTC-3’

3’-CTTAA’G-5’

• 2013 m. – apie 300 skirtingas sekas skaldančių fermentų


etapai

1975 Georges Kohler ir Cesar Milstein

sukuria monokloninių antikūnių

gamybos technologijas

— labai specifiški antikūniai išskiriami

Iš vienos ląstelės klono ir gamina vieną

antigeną.

1984 Nobel Premija Physiology ir

Medicinoje

su Neils Jerne.


etapai 1981

Pirmas transgeninis gyvūnas perkeliant genus iš kitų gyvūnų į peles.

Pirmas patentas už genetiškai modifikuotą organizmą —bakterijas, kurios sunaikiną žaliavinę naftą.


etapai 1983

Sukuriama PCR

(The polymerase chain reaction (PCR) technique), atkurianti vieno geno ir geno fragmento kopijas,.

Kary Mullis,

1993 Nobel Prize in Chemistry


etapai 1986

Pirma rekombinantinė vakcina

aprobuota žmogaus naudojimui:

hepatitis B.

Panaudojus biotechnologijas

Sukuriamas pirmas anti-vėžinis

preparatas: interferonas.


etapai

1987 Pirmas genetiškai modifikuotų

maistinių augalų patikrinimas

lauko sąlygomis:

virusams-atsparūs pomidorai.

1994 Pirmą kartą GM

pomidorai JAV pateikti

pardavimui


etapai 1990

The Human Genome Project — HUGO

Žmogaus genomo projektas.

2002.

Francis Collins, M.D., Ph.D.

Director, Human Genome Project


etapai 1997

Klonuota Dolly, pirmas gyvūnas klonuotas iš

suaugusio organizmo ląstelės

Dolly (1996-2003) as an adult Dolly and her surrogate mother


etapai 1998

Žmogaus embrioninės kamieninės ląstelės.


etapai 2003

The SARS (severe acute respiratory

syndrome) virus is sequenced

three weeks after its discovery.

SARS, which began in China,

spreads quickly — and

spreads fear throughout the

Far East and the world. The

last reported cases occurred

in 2004 and resulted from

laboratory-acquired infections.


etapai 2004

Pirmas klonuotas

kačiukas

perduotas

jo šeimininkams.

Jo vardas CopyCat (or Cc for short).


etapai 2006

A recombinant vaccine

against human papillomavirus

(HPV) receives FDA approval.

The virus causes genital warts

and can cause cervical cancer.

1Biotechnology Timeline.pdf

Documents