Направления и результаты научной деятельности

Чем занимается биоинженер и где на него учиться

Биоинженер — учёный, специализирующийся на целенаправленном изменении свойств живого организма.

Особенности профессии
Биоинженерия (англ. Bioengineering) – одно из самых современных направлений науки, возникшее на стыке физико-химической биологии, биофизики, генной инженерии и компьютерных технологий.
Биоинженеры имеют дело с живыми системами и применяют передовые технологии для решения медицинских проблем. Они участвуют в создании приборов и оборудования, в разработке новых процедур на основе междисциплинарных знаний, в исследованиях, направленных на получение новой информации для решения новых задач.

Важно! Часто путают биоинженерию и генную инженерию. Но это отнюдь не синонимы

Генная инженерия (изменение ДНК организма) – лишь одна из отраслей биоинженерии.
Биоинженерия (она же биомедицинская инженерия) – это дисциплина, направленная на углубление знаний в области инженерии, биологии и медицины и укрепление здоровья человечества за счет междисциплинарных разработок.

В основе биоинженерии – применение технических подходов для решения медицинских проблем в целях улучшения охраны здоровья. Эта инженерная дисциплина направлена на использование знаний и опыта для нахождения и решения проблем биологии и медицины.
Интересы биоинженерии весьма обширны – от создания искусственных органов для замены утраченных (биомедицинская инженерия) до разработки генетически модифицированных организмов, например, сельскохозяйственных растений и животных (генетическая инженерия).
Среди важных достижений биоинженерии можно упомянуть разработку искусственных суставов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения.
В немедицинских аспектах биоинженерия тесно соприкасается с биотехнологией.

Рабочее место
Рабочее место биоинженера — в научных лабораториях, научно-исследовательских институтах.

Важные качества
Будущему биоинженеру необходим хороший интеллект, аналитический пытливый ум и склонность к естественным наукам.
Бессмысленно идти в науку в расчёте на большие доходы и скорую славу.

Где учат
В России биоинженеров выпускает Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ).
Специальность – «биоинженерия и биоинформатика».
Квалификация – «специалист по биоинженерии».

Качества и навыки, которые нужны биоинформатику

Любознательность

В этой профессии очень важно обладать тягой к познанию, изучению нового, быть открытым новым методам. Биоинформатика очень быстро развивается, методы устаревают буквально на глазах за несколько лет — нужно быть в тренде, стремиться попробовать что-то новое

Целеустремлённость

Чтобы сделать успешную карьеру, требуется приложить большие усилия, и тут очень важно не бросить на полпути, уметь поставить и достичь цель, проявлять усердие и терпение

Математика

В биоинформатику не стоит идти, если пугает математика и математические методы. Математика необходима, чтобы разбираться в статистике, анализе данных, методах машинного обучения.

Аналитическое мышление

Биоинформатик постоянно имеет дело с анализом информации. Он должен уметь обобщать, отделять главное от второстепенного, группировать данные по категориям, устанавливать причины и следствия.

Английский язык

Это язык современной науки, на нём проходят конференции, публикуются статьи, книги, исследования. В программировании и IT тоже не обойтись без английского языка, так что биоинформатику свободный английский особенно важен.

Чем я занимаюсь сейчас

Сейчас я учусь на 6-м курсе факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ. Параллельно с учёбой с 3-го курса работаю в Институте проблем передачи информации РАН в лаборатории Юрия Валентиновича Панчина.

Я безумно благодарен судьбе, что попал к нему в лабораторию: это один из самых важных людей в моей академической карьере. Сложно переоценить, какую поддержку он мне оказывал в течение всей совместной работы. Сначала я был стажёром-исследователем, а потом стал исполняющим обязанности младшего научного сотрудника. В этой лаборатории я занимался в основном сравнительной геномикой различных беспозвоночных животных.

Также с 5-го курса я работаю в компании BostonGene, которая занимается исследованиями в области рака и разрабатывает систему для индивидуальной терапии пациентов на основе генетических анализов. Я занимаюсь исследованиями в отделе молекулярной онкологии.

Ещё одна сторона моей деятельности — преподавание. Курс по биоинформатике я начал вести в 2018 году — сначала в школе № 57, потом в школе «Летово». За это время удалось сделать неплохую программу, и вот с 2020 года веду курс биоинформатики и в «Фоксфорде». Мне очень нравится преподавать. 

Это возможность общаться с людьми, рассказывать ребятам что-то новое, о чём они не прочитают в интернете, а также самому развиваться в профессии. Любая информация лучше укладывается в голове, когда её объясняешь другим.

Чем занимаются биоинформатики?

Современная биоинформатика делится на два основных ответвления — структурная биоинформатика и биоинформатика последовательностей. В первом случае мы видим человека, который сидит перед компьютером и запускает программы, помогающие изучать биологические объекты (например, ДНК или белки) в 3D-визуализациях. Они строят компьютерные модели, позволяющие предсказать, как молекула лекарства будет взаимодействовать с белком, как выглядит пространственная структура белка в клетке, какими свойствами молекулы объясняются ее взаимодействия с клеточными структурами и т. д. Методы структурной биоинформатики активно используются как в академической науке, так и в индустрии: сложно представить фармкомпанию, которая обходится без таких специалистов. За последние годы компьютерные методы позволили в разы упростить процесс поиска потенциальных лекарств, что сделало фармацевтическую разработку гораздо более быстрым и дешевым процессом.

РНК-зависимая РНК-полимераза SARS-CoV-2 (слева), а также её связь с дуплексом РНК. Источник.

Порядок действий при планировании и выполнении курсовой работы:

1. Выбор научного руководителя и темы курсовой работы – до 25 мая предыдущего учебного года (список потенциальных научных руководителей)

2. Выполнения курсовой работы – в течение учебного года

— Работа с литературой (подбор литературы и написание литературного обзора)— Практическая часть

3. Оформление работы – печатный вариант курсовой работы сдается за неделю до защиты. Требования к оформлению печатного варианта курсовой работы стандартны:Работа должна быть написана грамотно, на русском языке и аккуратно оформлена.Работа должна содержать следующие части:

• Титульный лист (образец оформления титульного листа  см. Приложение 1);
• Оглавление;
• Список сокращений (включающий использованные в тексте сокращения, за исключением общепринятых);
• Введение (в котором кратко изложено содержание работы);
• Обзор литературы (в котором описано современное состояние исследуемой проблемы со ссылками на первоисточники);
• Цели и задачи исследования
• Материалы и методы (применяемые в работе методы должны быть описаны подробно и четко на столько, чтобы при необходимости их можно было повторить);
• Результаты экспериментальной работы;
• Обсуждение (в некоторых случаях результаты можно обсудить, сравнив их с литературными данными; иногда в обсуждении логично предложить возможное объяснение полученным результатам или выдвинуть план дальнейших экспериментов);
• Выводы (пишутся максимально четко);
• Список литературы (оформляется одним из общепринятых способов).

4. Получение внешней рецензии (ТОЛЬКО для студентов 4-го и 5-го курсов) – рекомендуется заранее выбрать рецензента, заручиться его согласием и  передать работу  на рецензию за несколько дней до защиты.

5. Защита курсовой работы (даты зависят от выбранной формы отчетности – см. ниже)

Где работают биотехнологи

Научно-исследовательские центры. Здесь работа биотехнолога направлена на реализацию проектов глобального значения. Это серьезные исследования и практические разработки, которые выполняются по заказу компаний или во имя науки. Здесь выявляют новые способности и свойства живых организмов, исследуют геном, занимаются трансформацией ДНК и так далее.

Медицина. Биотехнология неотделима от медицины. В рамках исследований специалистов были найдены способы лечения многих заболеваний, изучены особенности генетики, анатомии человека, созданы методы реабилитации. Разработки биотехнологов применяются практически во всех сферах медицины – от пластической хирургии до пересадки костного мозга.

Производства. Фармацевтика, сельскохозяйственное производство, пищевая промышленность – биотехнологии неотделимы от деятельности компаний, которые работают с живыми организмами. Особые роли здесь играют гибридизация, генная инженерия, бионика и биофармакология.

Образовательные учреждения. Часто специалисты остаются работать в тех же ВУЗах, где получили образование. Они получают дополнительное педагогическое образование и становятся преподавателями, либо развивают свой научный потенциал. Согласно статистике, не менее 30% выпускников ВУЗов остаются работать в университетах, институтах и академиях.

Важно отметить, что это далеко не полный перечень сфер, в которых работают биотехнологи. Это востребованная, актуальная профессия – для специалистов открыты вакансии в сотнях предприятий, исследовательских компаний и производств

Обзорно охватить все возможные места для трудоустройства попросту невозможно.

Отчетность по курсовым работам:

1. Как только определились руководитель и тема курсовой работы, студент должен сдать заявление, содержащее информацию о теме, научном руководителе и месте выполнения работы (Приложение 2) – сдается до 15 сентября Л.А.Зиновкиной или в учебную часть.
2. Промежуточный отчет (Приложение 3)  – сдается до 25 декабря Л.А.Зиновкиной или в учебную часть.
3. Защита курсовой работы. На 2-ом и 3-ем курсах  за курсовую работу ставится «зачет», а на 4-ом и 5-ом – оценка. Для защиты курсовой работы необходимо:

• сдать текст курсовой работы (печатный и электронный варианты);
• предоставить отзыв руководителя с оценкой работы – в устной или письменной форме (письменный отзыв руководителя предоставляется обязательно на 4-ом и 5-ом курсах)
• предоставить отзыв внешнего рецензента  (ТОЛЬКО студентам 4-го и 5-го курсов)
• защитить работу. 

Существует три альтернативных варианта защиты:

• В форме доклада на конференции «Ломоносов» (устный или стендовый доклад для студентов 2-го-3-го курсов, УСТНЫЙ доклад – для студентов 4-го и 5-го курса), конференция обычно проходит в середине апреля
• В форме доклада на студенческой конференции  факультета (устный или стендовый доклад для студентов 2-го-3-го курсов, УСТНЫЙ доклад – для студентов 4-го и 5-го курсов), конференция обычно проходит в конце апреля. Для участия в конференции нужно подать заявку на участие,  сдать текст курсовой для рецензирования и отзыв руководителя в заранее объявленные сроки – следите за информацией на сайте.
• В форме доклада перед комиссией. Защиты курсовых проводятся в конце апреля — начале мая. Тексты курсовых необходимо сдать за неделю до защиты.

Если студент до защиты на 3-ем курсе ни разу не делал постер для конференции, то результаты курсовой работы на 3-ем курсе в обязательном порядке оформляются в виду постера. Этот постер сдается в электронном виде в дополнение к докладу на защите.

Как минимум один раз на 2-ом или 3-ом курсе студент должен представить результаты своей курсовой работы в виде постера. Это является обязательным условием получения зачета за курсовую работу на 3-ем курсе.

версия для печати

Что такое геном?

Геном это вся информация о строении наследственности организма. Практически у всех живых существ носителем генома является ДНК, но есть организмы, передающие свою наследственную информацию в виде РНК. Геном передается от родителей к детям, и в ходе этого процесса передачи могут возникать ошибки — мутации.

Взаимодействие лекарства ремдесивира с РНК-зависимой РНК-полимеразой вируса SARS-CoV-2. Источник. Биоинформатика последовательностей работает с более высоким уровнем организации живой материи — начиная с отдельных нуклеотидов, ДНК и генов, и заканчивая целыми геномами и их сравнениями друг с другом.

Представьте себе человека, который видит перед собой набор букв алфавита (но не простого, а генетического или аминокислотного) и ищет в них закономерности, объясняя и подтверждая их статистически, с использованием компьютерных методов. Биоинформатика последовательностей объясняет, с какой мутацией связано то или иное заболевание или почему в крови пациента накапливаются вредоносные вещества. Помимо медицинских данных, биоинформатики последовательностей изучают закономерности распространения организмов по земле, популяционные различия между группами животных, роли и функции конкретных генов. Благодаря этой науке можно проверять эффективность лекарств и изучать биологические механизмы, которые объясняют их действие.

Например, благодаря биоинформатическому анализу были найдены и описаны мутации, приводящие к развитию муковисцидоза — моногенного заболевания, вызванного поломкой гена одного из хлорных каналов. А еще теперь мы гораздо лучше знаем, кто приходится ближайшим биологическим родственником человеку и как наши предки расселялись по планете. Более того, каждый человек, прочитав свой геном, может узнать, откуда происходит его род и к какой этнической группе он принадлежит. Множество зарубежных (23andme, MyHeritage) и российских (Genotek, Atlas) сервисов позволяют получить эту услугу за сравнительно небольшую цену (порядка 20 тыс. рублей).

Результаты анализа ДНК-теста на происхождение и популяционную принадлежность от компании MyHeritage.

Результаты анализа ДНК-теста на популяционную принадлежность от компании 23andMe.

06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

Профессиональные задачи

Научные исследования:

• изучение научно-технической информации, выполнение литературного и патентного поиска по тематике исследования;
• применение современных подходов, характерных для биоинженерии и биоинформатики, для решения проблем, стоящих как перед фундаментальной, так и прикладной наукой;
• использование полученных знаний и профессиональных навыков для грамотного анализа большого массива информации по биологическим объектам;
• участие в конструировании модифицированных или новых биологических объектов;
• использование методов биоинформатики и биоинженерии в молекулярной диагностике, выборе новых мишеней для лекарственных препаратов, медико-генетических исследованиях;
• участие во внедрении результатов исследований и разработок;
• подготовка данных и составление отчетов, обзоров, научных публикаций;
• участие в мероприятиях по защите объектов интеллектуальной собственности

Образование:

• преподавание биоинженерии, биоинформатики и смежных дисциплин (чтение лекций, проведение семинаров и практикумов) в образовательных организациях основного общего, среднего общего, среднего профессионального и высшего образования;
• составление учебников и учебных пособий по биоинженерии и биоинформатике;
• разработка методических рекомендаций, необходимых для преподавания теоретических основ и практического применения биоинженерии и биоинформатики;
• руководство курсовыми и выпускными квалификационными работами по биоинженерии, биоинформатике и смежным дисциплинам

Администрирование и управление:

• организация работы коллективов исполнителей;
• участие в составлении технической документации при использовании сконструированных биоинженерными методами объектов (графиков работ, технологических инструкций, инструкций по технике безопасности, заявок на материалы и оборудование, документов деловой переписки);
• участие в сборе и подготовке исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений при использовании биоинженерных объектов;
• участие в подготовке документации и в реализации системы менеджмента качества предприятия;
• участие в выполнении работ по подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;
• участие в выполнении мероприятий по предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний и экологических нарушений

Производство и эксплуатация:

• составление рекомендаций по управлению отдельными стадиями биотехнологических процессов с использованием биоинженерных объектов для обеспечения охраны труда и экологической безопасности;
• участие в организации рабочих мест, их технического оснащения и размещении технологического оборудования для обеспечения охраны труда и экологической безопасности;
• участие в контроле входного контроля сырья, материалов и биоинженерных объектов;
• участие в контроле качества и безопасности выпускаемой продукции

Профессии (профстандарты), на которые нацелена программа 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

• 01.001 Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель);
• 01.003 Педагог дополнительного образования детей и взрослых;
• 01.004 Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования.

Предметные рейтинги вузов по направлению – 06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика:

Биотехнология

Как читают геном?

Сегодня секвенирование генома — рутинная процедура, которая обойдется любому желающему примерно в 150 тыс. рублей (в том числе, в России). Чтобы прочитать свой геном, достаточно просто сдать в специальной лаборатории кровь из вены: через две недели вы получите готовый результат с детальным описанием ваших генетических особенностей. Помимо своего генома можно проанализировать геномы микробиоты кишечника: вы узнаете особенности бактерий, населяющих вашу пищеварительную систему, а также получите консультацию от профессионального диетолога. Геном можно прочитать разными методами, одним из основных сейчас является так называемое «секвенирование нового поколения». Для проведения этой процедуры нужно сначала получить биологические образцы. В каждой клетке организма геном одинаковый, поэтому чаще всего для чтения генома берут кровь (это проще всего). После этого клетки разрушают и отделяют ДНК от всего остального. Затем, полученную ДНК дробят на множество маленьких кусочков и «пришивают» к каждому из них специальные адаптеры — искусственно синтезированные известные последовательности нуклеотидов. Потом цепочки ДНК разделяют, и однонитевые цепочки с помощью адаптеров присоединяют к специальной плашке, на которой проводится секвенирование. В ходе секвенирования к последовательности ДНК присоединяются комплементарные флуоресцентно меченые нуклеотиды. Каждый меченый нуклеотид при присоединении испускает пучок света определенной длины волны, что фиксируется на компьютере. Так компьютер прочитывает короткие последовательности исходной ДНК, которые потом с помощью специальных алгоритмов собираются в исходный геном.

Пример данных, с которыми работают биоинформатики последовательностей: выравнивание аминокислотных последовательностей.

Открытия и достижения биоинформатики

В наше время биоинформатики совершают множество полезных открытий. Невозможно было бы представить разработку лекарств от коронавируса без расшифровки его генома и сложного биоинформатического анализа процессов, происходящих в ходе заболевания. Международная группа ученых с помощью методов сравнительной геномики и машинного обучения смогла понять, что общего у коронавирусов с другими патогенами. Оказалось, что одна из таких особенностей — происходящее в ходе эволюции усиление сигналов ядерной локализации (NLS) патогенных вирусов. Это исследование может помочь в изучении штаммов вирусов, которые могут быть потенциально опасными для человека в будущем, и, возможно, начать превентивную разработку лекарственных препаратов.

Помимо этого, биоинформатики сыграли ключевую роль в разработке новых методов редактирования генома, в частности, CRISPR/Cas9 системы (технология, базирующаяся на иммунной системе бактерий). Благодаря биоинформатическому анализу структуры данных белков и их эволюционного развития, точность и эффективность этой системы за последние годы выросла в разы, что позволило целенаправленно редактировать геномы многих организмов (в том числе человека).

Что происходит в сфере биоинформатики сегодня?

Проекты в области биоинформатики в США и странах Европы сейчас могут самыми разными: от стартапов, созданных «на коленке», до международных проектов, привлекающих многомиллионные инвестиции. Отрасль биотехнологических продуктов определенно переживает сейчас стадию бурного роста — во многом это связано со снижением себестоимости используемых технологий, что заметно упрощает вход в отрасль для новых компаний.

Безусловным трендом среди проектов биотеха является работа с человеческим геномом. В медицине набирает обороты генетическое редактирование — лечение различных болезней с помощью удаления или замены «неправильных» генов. Другое популярное направление — персонализированная геномика, которая позволяет поставить пациенту диагноз, подобрать правильное лечение и даже создать препарат именно для него по результатам исследования генотипа. Прямо сейчас развивается масштабный американский проект Helix — своеобразный биотехнологический аналог AppStore. Геном клиентов компания будет хранить в «облаке», а специальные отдельные приложения, анализируя его, предложат пользователю рекомендации по диете, физическим нагрузкам, стилю жизни, расскажут об истории его семьи.

Научно-исследовательская база для ее осуществления научной деятельности

Сотрудники, аспиранты и студенты факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ имеют доступ к обширной базе научно-исследовательского оборудования, расположенного в зданиях факультета и НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского. В том числе, для осуществления научной деятельности доступны такие уникальные приборы, как высокопроизводительный секвенатор последнего поколения Illumina HiSeq2000, пригодный для полногеномного секвенирования; автоматизированная универсальная станция для высокопроизводительных манипуляций с клетками, белками и нуклеиновыми кислотами; оптический микроскоп нового поколения Nikon N-SIM/N-STORM, позволяющий преодолеть дифракционный барьер и наблюдать клеточные структуры (в том числе и в живых клетках) с разрешением до 80 нм (режим SIM – структурированное освещение) и до 20 нм (режим STORM – Stochastic Optical Reconstruction Microscopy); MALDI-ToF/ToF масс-спектрометр Ultraflex Extreme (Bruker Daltonics, Germany); cканнер радиоактивности, флюоресценции (четырехканальное лазерное возбуждение) и хемилюминесценции GE Typhon FLA 9500; просвечивающий электронный микроскоп JEM-1400 (JEOL, Япония), оптимизированный для получения высококонтрастных высокоразрешающих изображений, в первую очередь на медико-биологических образцах.

Помимо вышеперечисленного уникального оборудования, сотрудники, аспиранты и студенты ФББ МГУ обеспечены базовым оборудованием и уникальным парком измерительной техники для проведения научных исследований. Факультет располагает холодной комнатой и центрифужным парком (в том числе и ультрацентрифугами); имеется оборудование для выращивания бактерий, ультразвуковой дезинтегратор, а также пресс Френча, способный работать в проточном режиме. Для проведения оптических исследований имеется оптический кабинет с высококлассными двухлучевыми/двухволновыми спектрофотометрами Aminco-SLM 2000, Hitachi 557, подключенными к компьютерам; действует приставка для быстрого смешивания к Aminco-SLM 2000; имеется ряд других спектрофотометров, спектрофлуориметр, люминометр, а также спектрометр КД для измерения естественной и магнитной оптической активности. Для проведения генетических исследований имеется амплификаторы ДНК, трансиллюминаторы, электропораторы, оборудование для проведения вертикального и горизонтального электрофорезов, а также набор различных ферментов. Исследователи имеют доступ в изотопный блок НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского, оснащенный необходимым оборудованием для радиологических методов исследования.

версия для печати

Карьера и зарплата

Карьерная лестница, зарплата и перспективы зависят в том числе от того, какую из двух сторон профессии выбрать: научные исследования или решение прикладных задач.

В науке можно пройти путь от аспиранта до доктора наук и директора собственной лаборатории, сделать открытие и даже получить Нобелевскую премию. Однако на первых порах зарплата вряд ли будет высокой. Сейчас наука во многом существует за счёт грантов. Если вы даже аспирантом попадёте в хорошую лабораторию, которая занимается актуальными исследованиями, то сможете зарабатывать и 70 тысяч рублей в месяц. А можете попасть в неудачную лабораторию и зарабатывать намного меньше.

В индустрии вы начнёте с места джуниора в отделе компании, где перед вами будут ставить конкретные задачи, но по мере освоения профессии, нарабатывая опыт, можете стать, например, директором отдела компьютерных исследований. Биотехнологических компаний на рынке сейчас намного больше, чем 10 лет назад. Это молодая развивающаяся сфера, которая связана со здоровьем человека, так что новые рабочие места будут появляться. Зарплата начинающего биоинформатика в Москве колеблется от 60 до 80 тысяч рублей, ну а дальше можно зарабатывать и больше — карьерный рост тут устроен примерно так же, как и в других IT-компаниях.

Новости по теме:

Все новости по теме:

версия для печати

От программирования к биологии

Я родился и учился в школе в Астрахани. До 9-го класса увлекался математикой и информатикой: участвовал в местных олимпиадах, самостоятельно изучил Python и пытался писать простенькие программы. Я очень не любил биологию в средних классах, однако в 9-м классе началось изучение молекулярной биологии, генетики и эволюции — и я понял, что это моё.

Я стал посвящать гораздо больше времени биологии и в какой-то момент начал заниматься в основном ей

Важной вехой стало участие в Школе молекулярной и теоретической биологии (ШМТБ). Здесь старшие школьники со всей России занимаются настоящими научными проектами под руководством действующих учёных

В школе я выбрал «сухую» (биоинформатическую) лабораторию Максима Имакаева, в которой занимались компьютерным моделированием диффузии хроматина. Тогда-то понял, что вместо того, чтобы выбирать что-то одно, я могу заняться сразу и биологией, и программированием.

История развития

Истоки

Основы классической генетики были заложены в середине XIX века благодаря экспериментам чешского-австрийского биолога Грегора Менделя. Открытые им на примере растений принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам в 1865 году, к сожалению, не получили должного внимания у современников, и только в 1900 году Хуго де Фриз и другие европейские ученые независимо друг от друга «переоткрыли» законы наследственности.

Параллельно с этим шел процесс формирования знаний о ДНК. Так, в 1869 году швейцарский биолог Фридрих Мишер открыл факт существования макромолекулы, а в 1910 году американский биолог Томас Хант Морган обнаружил на основе характера наследования мутаций у дрозофил, что гены расположены линейно на хромосомах и образуют группы сцепления. В 1953 году было сделано важнейшее открытие — американец Джон Уотсон и британец Фрэнсис Крик установили молекулярную структуру ДНК.

На подъеме

К концу 1960-х годов генетика активно развивалась, а ее важными объектами стали вирусы и плазмиды. Были разработаны методы выделения высокоочищенных препаратов неповрежденных молекул ДНК, плазмид и вирусов, а в 1970-х годах был открыт ряд ферментов, катализирующих реакции превращения ДНК.

Генная инженерия как отдельное направление исследовательской работы зародилась в США в 1972 году, когда в Стэнфордском университете ученые Пол Берг, Стэнли Норман Коэн, Герберт Бойер и их научная группа внедрили новый ген в бактерию кишечной палочки (E. coli), то есть создали первую рекомбинантную ДНК.

Техника ПЦР была впервые разработана в 1980-х годах американским биохимиком Кэри Маллисом. Будущий лауреат Нобелевской премии по химии (1993 года), обнаружил в специфический фермент — ДНК-полимеразу, который участвует в репликации ДНК. Этот фермент буквально считывает отрезки цепи нуклеотидов молекулы и использует их в качестве шаблона для последующего копирования генетической информации.

Новая эра

В 1996 году методом пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки на свет появилось первое клонированное млекопитающее — овца Долли. Это событие стало революционным в истории развития генной инженерии, потому что впервые стало возможным серьезно говорить о создании клонов и выращивании живых организмов на основе молекул.

Похожие записи:

Порядок проведения вступительных испытаний Программы подготовки и проходные баллы в сгу им. н.г.чернышевского Какие бывают стили текста, примеры Образование в швейцарии 10 лучших документальных фильмов о путешествиях Интересные упражнения для развития актерского мастерства