Биотехнолог: плюсы и минусы профессии

Содержание:

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.

Специальность биотехнолог

Такая профессия востребована и перспективна. Она подходит молодым людям, которые хорошо учились и сдавали экзамены в школе по предметам: химия, биология, физика и математика. Обучение может быть направлено на изучение БТ в целом или в одном из ее направлений. Личные качества, которыми желательно обладать, чтобы получать профессии, связанные с БТ:

  • Высокий интеллект и аналитический склад ума.
  • Любознательность и эрудированность.
  • Нестандартное мышление.
  • Терпение и наблюдательность.
  • Целеустремленность и ответственность.
  • Коммуникабельность.

В высших учебных заведениях можно получить основную профессию или прослушать дополнительный курс для получения второго образования уже состоявшимся профессионалам, например, врачам, по специальности биотехнология. Вуз лучше выбрать государственный, с высоким уровнем преподавания на ведущих кафедрах и хорошими материально-техническими ресурсами — оборудованными лабораториями, налаженными контактами в научном сообществе и возможных местах прохождения практики. Список университетов в Москве, имеющих биотехнологический факультет:

  1. МГУ им. М. В. Ломоносова.
  2. Аграрный университет им. К. А. Тимирязева.
  3. РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина.
  4. Исследовательский университет им Н. И. Пирогова.
  5. РУДН.
  6. РЭУ им. Г. В. Плеханова.

Вакансии и места работы

Биотехнологи могут работать в научно-исследовательских институтах, которые занимаются глобальными проектами по бионике, биофизике, микробиологии, генной инженерии и другим направлениям БТ. Исследования и разработки могут выполняться по заказу специализированных компаний или в чисто научных целях. Начинающий специалист обычно начинает карьеру с должности лаборанта химического анализа.

Имея склонность и стремление к научным открытиям можно зарекомендовать себя в научном мире. Особое направление БТ — биоинформатика, занимающаяся математическим и компьютерным анализом биологических процессов. Специалисты этого направления требуются во всех областях, связанных с БТ. В медицине все более широко применяются достижения БТ — от лечения генетических заболеваний до разработки новых методик хирургических операций. Вакансии, доступные для биотехнологов — микробиолог или вирусолог.

На фармацевтическом, косметологическом и пищевом производстве и на предприятиях агропромышленного комплекса всегда требуются специалисты, работающие с живыми организмами, — биофармакологи, лаборанты, контролеры технологического процесса, биотехнологи липидов и белков, биоинженеры клеток и тканей. Довольно большой процент выпускников вузов получает дополнительно педагогическое образование и осваивает педагогическую деятельность в области обучения специалистов по БТ.

Биотехнология актуальна и как прикладная наука, сконцентрированная на теоретических исследованиях и разработках.

Плюсы и минусы профессии

Основными положительными моментами при выборе специальности БТ являются актуальность и многозначность — возможность попробовать себя в самых разных сферах и компаниях, в том числе и иностранных, так как российские ученые высоко ценятся за рубежом. Профессионалы этого направления востребованы на рынке труда постоянно и есть вероятность появления новых отраслей человеческой деятельности, которые только формируются или еще даже не существуют. К другим плюсам можно отнести:

  • респектабельность и престижность;
  • высокую оплату труда при достаточном уровне квалификации;
  • хорошие карьерные перспективы;
  • моральное удовлетворение — возможность улучшить или спасти жизни многих людей;
  • если есть талант и упорство — самореализация в науке.

Некоторые отрицательные моменты тоже присутствуют. Перспективы сильно зависят от места работы и руководства организации-работодателя — карьерный рост и зарплата могут не соответствовать желаемым. Не все специалисты могут осилить сложность заданий и повышенную ответственность на занимаемой вакансии. Некоторые сферы БТ, в частности, генная инженерия, испытывают негативное отношение религиозных деятелей и общественности.

Главными центрами развития БТ являются США и Европа. В России эта отрасль крайне привлекательна для инвесторов, но сложности состоят в выводе новых продуктов на рынок и большой длительности цикла от начала разработки проектов до запуска в производство. Тем не менее на рынке уже существует немало компаний, специализирующихся сугубо на биотехнологиях — Ohmygut, CardioQVARK, Инсилико, 3Д Биопринтинг Солюшенс и другие. Возможно, будущему специалисту-биотехнологу выпадет возможность работать именно в них.

Обучение на биофизика

Подготовкой биофизиков занимаются в высших учебных учреждениях, где открыты следующие направления:

  • «Медицинская биофизика» (код: 30.05.02). Срок обучения – 6 лет, профильный экзамен – физика, дополнительные – химия, математика (профиль), биология, информатика;
  • «Биология» (код: 06.03.01) по профилям «Биофизика», «Биоинженерия и биофизика» и схожим. Срок обучения – 5 лет, профильный экзамен – биология, дополнительные – математика (профиль), физика, химия.

В вузах требуются результаты ЕГЭ по профильному экзамену, а также по 1-3 дополнительным и, конечно, по русскому языку. Обратите внимание на то, что для медицинской биофизики предусмотрена лишь одна форма обучения – очная, для биологии – очная и очно-заочная. Абитуриенты, выбравшие направление «Медицинская биофизика», могут проходить подготовку в ординатуре по бактериологии, вирусологии, клинической лабораторной диагностике или генетике, радиологии, рентгенологии, ультразвуковой или функциональной диагностике (Приказ Минздрава России от 08

10. 2015 N 707н)

Абитуриенты, выбравшие направление «Медицинская биофизика», могут проходить подготовку в ординатуре по бактериологии, вирусологии, клинической лабораторной диагностике или генетике, радиологии, рентгенологии, ультразвуковой или функциональной диагностике (Приказ Минздрава России от 08. 10. 2015 N 707н).

Где учиться на биоинформатика

Университеты с направлением «Биоинженерия и биоинформатика»:

  • МГУ им. Ломоносова
  • МГМУ им. И.М. Сеченова
  • Тюменский государственный университет
  • Башкирский государственный университет
  • Иркутский государственный университет
  • Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта
  • Воронежский государственный университет инженерных технологий
  • Волгоградский государственный университет
  • Оренбургский государственный университет

Также биоинформатике обучают на таких направлениях, как «Биотехнические системы и технологии» (Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина), «Биомедицинские технические системы» (МГТУ им. Н.Э. Баумана), «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» (МАИ, Национальный исследовательский университет «МЭИ», СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения).

Краткое описание

Наноинженерия появилась не так давно, но уже стала одной из самых востребованных и перспективных наук. Российский кадровый рынок нуждается в наноинженерах, на данный момент сегменту требуется более 100 тыс. человек. Результаты деятельности наноинженеров в перспективе активно будут использоваться в сфере космических технологий, электроники, машиностроения, медицины. Крупные страны заинтересованы в быстрейшем развитии этой науки, позволяющей создавать детали, механизмы, материалы, органы, биоимпланты, роботов и иные технологии, о которых еще 50 лет назад человечество могло лишь мечтать.

Оплата труда

Биохимик, занятый научной деятельность в государственном учреждении, получает невысокий оклад. Для этой профессии более привлекателен коммерческий сектор: частные лаборатории и клиники, фармакологические производства, компании, занимающиеся семеноводством, разведением животных, промышленным выращиванием и селекцией сельскохозяйственных культур.

Также биохимики могут реализовать свой талант в сфере пищевой промышленности. Для них доступна работа в отделе продаж компаний, занимающихся поставками биологического, медицинского оборудования.

Карьерный рост

Профессию нельзя назвать очень престижной, но спрос на биохимиков есть. Если вы желаете развивать свои профессиональные навыки, чтобы работать в зарубежных компаниях или в сфере продаж, то важно дополнительно изучать иностранный язык. Лучше делать упор на английский и китайский, последний сегодня набирает все большую и большую популярность

Профессиональные знания

  1. Витамины, гормоны, ферменты, биомолекулы: углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, белки.
  2. Основы биофизики, молекулярной биологии, витаминологии, генетики, квантовой биохимии.
  3. Биологически значимые элементы.
  4. Биохимические методики исследования.
  5. Навыки работы с биохимическим оборудованием.

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.

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.

Место работы

В первую очередь биоинженер – это научный сотрудник, и поэтому работать он может в различных исследовательских институтах, центрах и университетах. Помимо научных исследований специалист занимается преподаванием в учебных заведениям. Прекрасная возможность для карьерного роста – это проводить исследования в рамках международного проекта или гранта для крупных компаний, выделяющих для этого приличное финансирование. В некоторых случаях штатного биоинженера нанимают компании и корпорации, деятельность которых относится к сельскому хозяйству или медицине.

Устраиваясь на работу, специалист должен знать ключевые азы в области биологии, химии, физики и генетики. Также будущий работник должен владеть английским языком, так как во время работы придется общаться с иностранными коллегами, спонсорами и работодателями. Во время работы нужно будет посещать международные конференции, симпозиумы в качестве слушателя и докладчика, так что без знания английского языка никак не обойтись. Вам обязательно нужно уверенно владеть компьютером, специальным оборудованием и техникой. Также знать правила хранения реактивов, лекарств и препаратов.

Заработная плата

Заработная плата начинающего специалиста или аспиранта в государственном НИИ $160-350 в месяц. В лаборатории, которая финансироваться за счет грантов, получает в среднем $950-1300. Если гранты отсутствуют, то оклад составляете от $200 до $450, вне зависимости от разряда единой тарифной сетки. В отечественной компании молодой специалист зарабатывает в среднем $500-700 в месяц, а квалифицированный биоинженер от $1500 до 3000. Заработок специалистов в иностранных корпорациях составляет несколько тысяч долларов.

Размер заработной платы зависит от квалификации специалиста, его трудового стажа, места работы и региона страны. Чем выше степень и значимость учреждения, где работает человек, тем выше заработная плата. Значение имеет также уровень учреждения на уровне страны и международных компаний. Те люди, которые сотрудничают с зарубежными партнерами, получают больше, нежели те, что финансируются за счет государственного бюджета.

Теперь вы знаете основы о профессии биоинженера, и сможете выбрать подходящее место работы с достойной оплатой труда.

Достижения современной тканевой инженерии

Были созданы и успешно применены аналоги сосков женской груди, тканеинженерный мочевой пузырь и мочеточники. Ведутся исследования в области создания печени, трахеи и элементов кишечника.

Ведущие научно-исследовательские лаборатории работают над воссозданием другого с трудом поддающегося восстановлению человеческого органа — зуба. Сложность заключается в том, что клетки зуба развиваются из нескольких тканей, сочетание которых не удавалось воспроизвести. В настоящее время не полностью воссозданы только ранние этапы формирования зуба.Создание искусственного глаза в настоящее время находится на начальном этапе, однако уже получилось разработать аналоги отдельных его оболочек — роговицы, склеры, радужки.

В то же время, вопрос о том, как интегрировать их в единое целое, пока остается открытым.

Группе немецких ученых из университета г. Киля удалось успешно восстановить нижнюю челюсть пациента, почти целиком удаленную в связи с опухолью.

Стволовые клетки пациента вместе с факторами роста кости поместили в точную копию его челюсти, созданную из титановой сетки. Затем на период инкубации эту конструкцию на 8 недель поместили в его мышцу под правой лопаткой, откуда затем она была пересажена пациенту.

Пока преждевременно говорить о том, насколько эффективно будет функционировать такая челюсть. Однако это первый достоверный случай пересадки кости, буквально выращенной внутри человеческого организма.

Кем работать?

Диплом по специальности «Биотехнические системы и технологии» позволяет трудоустроиться на должности:

  • инженера-метролога;
  • специалиста по сертификации;
  • биофизика;
  • биохимика;
  • инженера по медицинской технике;
  • инженера приборостроения;
  • биотехнолога.

Есть перспективные профессии и профессии будущего, спрос на которые с годами будет увеличиваться не только в России, а и за рубежом. Зарплата молодого специалиста зависит от сферы деятельности, должности, опыта. На старте она составляет 30-35 тысяч рублей, а уже через 2-3 года может увеличиться в 2-3 раза.

К наиболее перспективным профессиям этого направления эксперты рынка труда относят:

  • архитектуру медицинского оборудования;
  • биоинженерию;
  • биотехнологии.

Архитектор медицинского оборудования

В его должностные обязанности входят:

  • проектирование медицинской техники и приборов;
  • создание и испытание;
  • пуск, наладка, эксплуатация и обслуживание.

Архитектор уделяет особое внимание эргономике и функциональности оборудования, его соответствию современным требованиям. Для успешной реализации всех поставленных задач и создания полезной конкурентоспособной техники специалист должен иметь хорошую базовую подготовку, глубоко разбираться в современных медицинских материалах, их особенностях, требования к оборудованию

В приоритете – многофункциональные компактные приборы, характеризующиеся высокой точностью, энергоэффективные, надежные, безопасные.

Биоинженер

Работа биоинженеров связана с наукой, молекулярными исследованиями живых организмов, их свойств и возможностей. Основываясь на результатах исследований, биоинженеры создают виды ГМО, гибридов.

В их компетенцию также входит разработка и создание искусственных суставов, кардиостимуляторов, биоинженерных протезов, других аппаратов и искусственных органов, которые врачи успешно пересаживают пациентам взамен утраченных. МРТ, почечный диализ, аппараты искусственного кровообращения – все это разработки биоинженерии.

В задачи сотрудника также входит создание новых лекарственных препаратов, микроорганизмов для утилизации отходов и других целей. Профессионал всегда найдет применение теоретическим и практическим знаниям в фармакологической отрасли, биологии, НИИ.

Биотехнолог

Компетенция биотехнолога широкая, охватывает разработку и производство:

  • биоактивных добавок;
  • антибиотиков нового поколения;
  • полезных ферментов;
  • новых продуктов питания;
  • препаратов для ветеринарии;
  • ароматов и косметики.

Биотехнологи успешно работают в лабораториях генной инженерии, выводят новые сорта семян для сельского хозяйства, решают экологические и энергетические проблемы.

Общие сведения

Биоинженер – специалист, который целенаправленно занимается изменением свойств живого организма. Профессия подходит тем людям, которые интересуются химией и биологией. Биоинженерия – одно из современных направлений современной науки. Это интегральная наука, она возникла на стыке физики, химии, биологии, генной инженерии и компьютерных технологий.

Биоинженеры работают с живыми организмами и системами, применяют в своей работе передовые технологии и достижения науки для решения медицинских проблем. Специалисты участвуют в разработке и создании новых приборов и оборудования. Также они участвуют в разработке новых процедур, опираясь на междисциплинарные знания. Таким образом появляются новые технологии, способны облегчить жизнь людей.

Не путайте биоинженерию с генной инженерией. Генная инженерия занимается изменением ДНК живых организмов, и является всего лишь ответвлением биоинженерии. Дисциплина направлена на углубление уже существующих знаний в области инженерии, биологии и медицины для укрепления здоровья людей за счет научных разработок.

Важными достижениями науки является разработка искусственных суставов, современных протезов, магниторезонансной томографии, кардиостимуляторов, артроскопии, ангиопластики, биоинженерных протезов кожи, почечного диализа, аппаратов искусственного кровообращения. Все это тесно переплетается с биотехнологиями и приносит пользу человечеству.

Профессионал должен обладать такими важными качествами:

  • хороший интеллект;
  • аналитический пытливый ум и склонность к естественным наукам;
  • уметь анализировать и находить практическое применение известным теоретическим и полученным в ходе собственных исследований данным;
  • знать принципы обращения с лабораторной и исследовательской техникой, основ хранения веществ, реактивов;
  • уметь составлять отчеты о проделанной исследовательской деятельности.

Положительные стороны профессиональной деятельности:

  • высокая заработная плата (но учтите что сразу после ВУЗа вы не будете получать максимальный оклад);
  • высокая востребованность на рынке труда квалифицированных специалистов;
  • карьерный рост;
  • возможность проводить на работе исследования, нужные для ваших научных интересов;
  • сотрудничество с международными холдингами и проектами;
  • возможность стажировки за границей.

Минусы работы:

  • сложное обучение в ВУЗе;
  • высокая ответственность за разработки;
  • работа с опасными химикатами;
  • не всегда работа происходит в чистой и уютной лаборатории;
  • возможный ненормированный рабочий день;
  • одна ошибка может завалить проект всей команды;
  • возможные неудачи во время разработок;
  • получение не таких результатов, как вы ожидали;
  • моральное напряжение.

Особенности профессии

Недопустимо обобщать биоинженерию с генной инженерией, ведь последняя является лишь отраслью. Биоинженерия берет за основу применения новейших методик, способствующих решению многих проблем в области медицины.

Результатом продуктивной деятельности ведущих умов биоинженерии стало создание искусственных суставов, кожных протезов, кардиостимуляторов, аппарата почечного диализа и искусственного кровообращения.

Профессия Биоинженер не подходит людям, которые желают мгновенно обрести мировую славу и зарабатывать баснословные деньги.

Чтобы деятельность принесла соответствующие труды, необходимо проявить терпение и направить силы на проведение исследований и разработку авторских методик в данной сфере.

Кто такой биоинженер

Биологическая инженерия направлена на изменение живых организмов. Ученые изучают живые системы и находят, как с помощью передовых технологий решить множество проблем — от медицинских до экологических. Поэтому сфера применения биоинженерных методов довольно широка.

Чаще всего специалисты работают в медицине, фармацевтике и генетике. Результаты их труда:

  • вакцины и новые лекарства;
  • аппараты для обследований и сложных процедур;
  • протезы и имплантаты;
  • кардиостимуляторы и прочие медицинские приборы.

В частности, благодаря достижениям биоинженерии стали возможными такие процедуры и методы лечения, как магнитно-резонансная томография (МРТ), ангиопластика, почечный диализ.

Перспективы специальности

Кто такой биотехнолог? Профессия биотехнолога – это профессия будущего. За его плечами судьба всего человечества. Это не просто красивый лозунг – это цель биоинженерии. Задача биологов-технологов — создать то, что сейчас кажется сказкой и фантастической мечтой. Некоторые ученые даже называют современную эпоху эрой биологии. Так, за последнюю сотню лет биологи из просто исследователей превратились в создателей. Раскрытие молекулярных секретов организмов, природы наследственности позволило использовать эти процессы в практических хозяйственных целях. Это стало толчком для развития нового направления – биологической инженерии.

Обязанности

В первую очередь у работника должно быть высшие профильное образование, превосходные знания по биологии, физике, химии и генетике, владение иностранными языками и умение работать с компьютерной техникой.

Главная задача специалиста – разработка современных технологий в биологии и медицине для решения проблем охраны здоровья. Специалист обязан работать над способами изменения свойств живых организмом, разработкой искусственных органов, разработкой генно-модифицированных организмов. Специалист обязан относится к своей работе ответственно, ведь от этого зависит жизнь и здоровье людей. Биоинженер занимается разработкой новых лекарственных препаратов.

Благодаря их стараниям появились такие лекарства, как инсулин, гормон человеческого роста, интерферон, вакцина против гепатита B. Дополнительно специалист должен заниматься синтезом эффективных биокатализаторов, применяемых в промышленности, созданием микроорганизмов, способствующих оперативной утилизации отходов.

В спектр должностных обязанностей также входит:

  • генная селекция продуктов питания;
  • планирование рабочего процесса;
  • наблюдения за подопытными объектами;
  • фиксация полученных в ходе эксперимента данных и дальнейшая их обработка;
  • подготовка нужных материалов и технического оснащения;
  • соблюдения правил ТБ на рабочем месте.

Должностные обязанности

Четких должностных обязанностей биоинженера не существует. Они формируются для конкретного вида деятельности. Если работа связана с повышенной биологической опасностью – меры безопасности на производстве или лаборатории повышаются. Не все о профессии биоинженер известно, часть информации относится к коммерческой тайне.

Пример должностных обязанностей по этой специальности:

• разрабатывать план исследований, основываясь на бюджете и поставленных целях;

• соблюдать правила безопасности;

• разрабатывать новые приборы, инструменты для выполнения работы;

• научная деятельность.

Для составления должностных обязанностей привлекаются специалисты из этой области. Инструкции не должны противоречить Трудовому кодексу, другим нормативным документам.

Перспективы и карьера

Сейчас биоинженерия востребована, в основном, в рамках фундаментальных исследований. В России на данный момент происходит пересмотр законодательства, регулирующего эту отрасль с целью ее развития.

Для специалиста-биоинженера всегда найдется работа в лабораториях научно-исследовательских институтов либо производств. Биоинженер может сделать карьеру в научной деятельности на родине либо за рубежом.

Если вы настроены на международную карьеру, лучше сразу получать образование за границей. В Германии это можно сделать бесплатно, поскольку немецкие вузы не взимают какой-либо платы, кроме семестрового взноса, ни с местных, ни с иностранных студентов. Узнайте, как выбрать немецкий вуз и поступить на учебу.

Перспективы и карьера

Сейчас биоинженерия востребована, в основном, в рамках фундаментальных исследований. В России на данный момент происходит пересмотр законодательства, регулирующего эту отрасль с целью ее развития.

Для специалиста-биоинженера всегда найдется работа в лабораториях научно-исследовательских институтов либо производств. Биоинженер может сделать карьеру в научной деятельности на родине либо за рубежом.

Если вы настроены на международную карьеру, лучше сразу получать образование за границей. В Германии это можно сделать бесплатно, поскольку немецкие вузы не взимают какой-либо платы, кроме семестрового взноса, ни с местных, ни с иностранных студентов. Узнайте, как выбрать немецкий вуз и поступить на учебу.

Технологии генной инженерии

Генная инженерия за короткий срок оказала огромное влияние на развитие различных молекулярно-генетических методов и позволила существенно продвинуться на пути познания генетического аппарата.

Так, появилась технология CRISPR — инструмент редактирования генома. В 2014 году MIT Technology Review назвал его «самым большим биотехнологическим открытием века». Он основан на защитной системе бактерий, которые производят специальные ферменты, позволяющие им защищаться от вирусов.

«Каждый раз, когда бактерия убивает вирус, она разрезает остатки его генома, будь то ДНК или РНК, и сохраняет их внутри последовательности CRISPR, как в архив. Как только вирус атакует снова, бактерия использует информацию из «архива» и быстро производит защитные белки Cas9, в которых заключены фрагменты генома вируса. Если вдруг эти фрагменты совпадают с генетическим материалом нынешнего атакующего вируса, Cas9 как ножницами разрезает захватчика, и бактерия снова в безопасности», — поясняет Алевтина Федина, медицинский директор Checkme.

Уникальное открытие состоялось в 2011 году, когда биологи Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье обнаружили, что белок Cas9 можно обмануть. Если дать ему искусственную РНК, синтезированную в лаборатории, то он, найдя в «архиве» соответствие, нападет на нее. Таким образом, с помощью этого белка можно резать геном в нужном месте — и не просто резать, а еще и заменять другими генами.

Экономика инноваций

Черные дыры и генетические «ножницы»: итоги Нобелевской премии-2020

Теоретически, технология CRISPR может позволить редактировать любую генетическую мутацию и излечивать заболевание, которое она вызывает. Но практические разработки CRISPR в качестве терапии еще только в начальной стадии, и многое еще непонятно.

Есть и другие методы генной инженерии, например, ZFN и TALEN.

  • ZFN разрезает ДНК и вставляет туда заготовленный заранее новый фрагмент с помощью белков с ионами цинка (отсюда название — Zinc Finger Nuclease).
  • TALEN делает то же самое, только используя TAL-белки. Для обеих технологий приходится создавать отдельные белки, а это очень долгая работа, поэтому пока два этих метода особого применения не нашли.

Где учиться

В России нет колледжей или техникумов, которые выдают своим выпускникам дипломы по специальности «Биоинженерия».

Получение профессии биоинженера возможно только при успешном окончании высшего учебного заведения. Так что от абитуриента требуется, как минимум, окончания 11 классов школы.

Где учиться на биоинженера? К счастью, количества высших учебных заведений для поступления предостаточно.

В Москве наиболее популярными среди абитуриентов являются такие вузы, как:

  • МГУ им. М. В. Ломоносова
  • Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова
  • Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
  • Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К. И. Скрябина.

Работа в биотехнологии

Первые зачатки такой профессии, как биотехнология появились довольно давно. Произошло это в то время, когда человек только начал осваивать процесс брожения для изготовления вина и выпекания хлеба. В самостоятельную науку биотехнология была выделена в 19 веке.

На данный момент биотехнология является одной из самых развивающихся специальностей в мире. Биотехнолог может заниматься не только научной деятельностью, но и прикладной. Во многих областях промышленности требуется наличие в штате команды биотехнологов. Такие отрасли, как энергетика, медицина, фармацевтика, экология, пищевая промышленность и многие другие нуждаются в специалистах в области биотехнологии и химии.

Промышленная биотехнология

В отрасль «Промышленная биотехнология» входят такие специальности, как:

  • биоэнергетика;
  • биотехнологическая очистка сточных вод;
  • сельскохозяйственная биотехнология;
  • биогеотехнология;
  • биоэлектроника;
  • биотехнология в медицине;
  • биотехнология в пищевой промышленности;
  • биотехнология молочных продуктов.

Химическая технология и биотехнология

Химическая технология как профессия относится к части технических наук, где необходимо знание химических и физических законов, а также математики.

Инженеры-химики могут работать в таких областях, как:

  • нефтепереработка;
  • производство косметики и тканей;
  • производство электроэнергии;
  • пищевая промышленность.

Особо ценными сотрудниками инженеры-химики будут в фармацевтике.

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.

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.

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.

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.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector