Реферат: Генноинженерные биотехнологии
Методи синхронізації полової охоти у свиней дають можливість краще організувати систему виявлення охоти і запліднення тварин, раціонально розподілити час гормональної обробки і запліднення по робочих днях, ефективніше використовувати виробничі приміщення і, у кінцевому рахунку, забезпечити з високою точністю проведення всіх технологічних процесів виробництва продукції.
Для синхронізації охоти в статевозрілих ремонтних свинок гальмують плин полового циклу у визначеної групи свиней на стадії проэструса шляхом обробки прогестероном чи його аналогами. Тут як би імітується дія прогестерона під час природного полового циклу. Після припинення дії прогестерона це гальмування припиняється, і усі свинки в групі, що знаходяться на одній стадії полового циклу, у проэструсе одночасно виявляють охоту й овуляцію. Найбільш розповсюдженим у даний час препаратом для синхронізації охоти у свиней є регумейт, що вводять з кормом у дозі 20 мг протягом 18 днів. Ефект синхронізації охоти підвищується, якщо через 24 години після останнього введення регумейта инєцирують 600-800 ИЕ СЖК.
Синхронізація охоти у кобил досягається однократною ін'єкцією простагландина протягом трьох днів, якщо проводиться під час сформованого жовтого тіла. Як і в корови, жовте тіло кобили несприйнятливе до дії простагландина в перші п'ять днів полового циклу. Однак овуляція в кобил під дією простагландина синхронізується менш точно. Внутрішньовенне введення ХГ викликає діючу овуляцію в кобил і завдяки цьому скорочує число запліднень в одну охоту при одночасному підвищенні запліднюваності. Подолання сезонного неглибокого анэструса в кобил досягається 7-10- денними ін'єкціями прогестерона.
Великий інтерес представляє контроль часу пологів біотехнологічними методами. Організація спостережень за процесом пологів у точно призначений термін значно знижує втрати немовлят. Найбільше успішно цей прийом застосовується у свинарстві. Викликання пологів у групи свиней у точно призначений термін досягається застосуванням простагландинов. Через те, що ріст плодів у свиней продовжується до 115-го дня вагітності, штучне викликання пологів проводиться не раніше 113-го дня супоросності. У більшості оброблених тваринних пологів починаються в середньому через 24+-5 годин після ін'єкції; у 95% з них пологи проходять протягом 36 годин.
Останні два десятиліття ознаменувалися активною розробкою нових біотехнологічних прийомів до розведення тварин, а саме, трансплантації ембріонів, запліднення яйцеклітин поза організмом, клонування ембріонів і одержання трансгенних тварин.
Останнім часом у зв'язку з успіхами в розробці методу клонування тварин з використанням соматичних клітин, заслуговує на увагу проведення трансфекції цих кліток чужорідним геном, а потім використання їх як джерела ядра пересадження. Це забезпечить більш ефективне одержання трансгенних ембріонів і тварин.
Обговорюються кілька областей застосування трансгенних сільськогосподарських тварин: підвищення швидкості росту і зниження відкладення жиру в туші, резистентність до хвороб, якість тваринницької продукції і створення тварин-продуцентів коштовних біологічно активних речовин, головним чином, людських лікарських білків.
У 1982 році були отримані перші трансгенні миші з геном гормону росту, у яких спостерігалося чотириразове збільшення швидкості росту і подвоєння кінцевої живої маси. На противагу результатам, отриманим на мишах, у трансгенних свиней з геном гормону росту не спостерігалося аналогічного прискорення росту. Тільки при згодовуванні трансгенним свиням раціону з підвищеним змістом протеїну (18% замість 16%) у них були на 16,5% більш високі середньодобові прирости ваги. Однак у трансгенних свиней зафіксоване більш ніж дворазове зменшення товщини шпику в порівнянні з контрольними свинями. Розходження по швидкості росту між трансгенними мишами і свинями порозуміваються тим, що на використовуваних мишах не вели селекцію по їхній швидкості росту, а на свинях протягом багатьох поколінь таку селекцію вели і тому генетичний потенціал росту, очевидно, знаходиться недалеко від потенційного плато свиней.
Одержання трансгенних тварин, стійких до захворювань, представляється в даний час більш перспективним, чим збільшення продуктивності. Незважаючи на те, що резистентність до ряду захворювань – полігенна ознака, маються механізми резистентності, що ґрунтуються на одиничних генах і це уселяє впевненість в успіху використання трансгенних тварин, стійких до захворювань. Відомо, що чи проникненню розмноженню патогенів перешкоджають, головним чином, имунні механізми. У зв'язку з цим становить інтерес створення трансгенних тварин, продуцирующих різні речовини, що володіють імунологічними здібностями. Відомі окремі гени, відповідальні за стійкість до різних захворювань: ген Нх+ мишей резистентності до вірусу грипу, ген стійкості до диареї немовлят-поросят ген, що регулює зміст лактоферина в тканинах молочної залози, що підвищує опірність до маститу.
Великий інтерес представляє одержання трансгенних тварин, що містять антизначеневий (ас) ген проти визначених вірусів. Механізм дії складається в експресії ас РНК у клітках і її наступній гібридизації зі значеневим РНК. Це приводить до ингибировання реплікації вірусного генома. У Біотехцентрі Россільгоспакадемії отримані трансгенні кролики з геном ас РНК проти лейкозу великої рогатої худоби. Продемонстровано стійкість цих тварин до вірусу лейкозу. Перенос цієї розробки на велику рогату худобу мало б величезне народногосподарське значення, тому що відсоток зараження вірусом лейкозу тварин цього виду високий.
Найбільша увага останнім часом приділяється одержанню трансгенних тварин, продуцируючих з молоком біологічно активні речовини. Використання трансгенних тварин у якості біореакторів важливих рекомбінантних білків має ряд переваг у порівнянні з мікроорганізмами. Цілий ряд білків не може продуцироватися мікроорганізмами у своїй активній формі, тому що в бактеріях не відбувається до кінця або не завершуються посттрансляційні модифікації, що знижує біологічну активність білків. При цьому виникають труднощі при очищенні білка через те, що мікроорганізми не виділяють синтезований білок у середовище, а акумулюють його в цитоплазмі.
Найбільших успіхів в одержанні трансгенних тварин для виробництва лікарських білків людини досягла фірма Джинзайм Трансгенетикс (США), де отримано близько 30 лікарських білків людини, а 14 з них з концентрацією не менш 1 г на літр молока. Це приблизно в десять разів перевищує рівень виробництва білка в традиційних клітинних системах.
Таким чином, багато які біотехнологічні прийоми знайшли широке практичне застосування у тваринництві і використовуються з великим економічним ефектом. Можна сподіватися, що наступною найбільш помітною біотехнологічною розробкою стане клонування тварин, що докорінно змінить традиційні методи розведення. Ще більш значним біотехнологічним прийомом буде одержання трансгенних тварин, як для цілей зміни продуктивності й інших якостей тварин, так і для використання в якості біореакторів дешевих людських лікарських білків.
Заключення.
Біотехнологія є одним з пріоритетних напрямів, які забезпечують прискорення науково-технічного прогресу.
Нова біотехнологія сформувалась на базі молекулярної біології клітинної та генетичної інженерії, що розвиваються швидкими темпами, широкого використання методів біохімії, біоорганічної хімії та інших наук. Сьогодні нову біотехнологію використовують при вирішенні багатьох практичних питань, щодо підвищення ефективності охорони здоров’я, збільшення продовольчих ресурсів і забезпечення господарств сировиною, створення і використання рентабельних поновлювачів джерел енергії і безвідходних виробництв, зменшення шкідливих антропогенних впливів на навколишнє середовище та в інших галузях.
Основне завдання біотехнології – це виробництво біологічно активних речовин для задоволення потреб охорони здоров’я, а також галузей агропромислового комплексу в таких обсягах і з такою собівартістю, які дають можливість виробленій біотехнологічній продукції бути конкурентноздатною.
Список використаних джерел .
1. Айала Ф. Введение в популяционную и єволюционную генетику: Пер. с англ.,-М.: Мир, 1984. – 232 с.
2. Генетика сільськогосподарських тварин / В.С.Коновалов, в.П.Коваленко, М.М. Недвига та ін.- К.: Урожай, 1996. – 432 с.
3. Мацука Г. Горизонти генноінженерних біотехнологій. – Вісник НАНУ, №1, 2000.
4. Прокофьев М.И. Перспективы использования биотехнологии в животноводстве. – Зоотехния, №4, 1999.
5. Проценко М.Ю. Генетика: Підруч. – К.: Вища шк., 1994. – 303 с.
6. Тарасенко Н.В. Биотехнологические методы воспроизведения скота. – Зоотехния, №4, 2001.