Сущность и виды геномных технологий
Геномные технологии – это набор технологий, применяемых в направлении изменения генетического состава клеток, транспортировки генов в целях создания новых организмов или улучшения свойств существующих.
Данные технологии находят применение в различных сферах и областях деятельности. Они имеют особое значение в медицине, поскольку, позволяют создавать лекарственные препараты для лечения серьезных заболеваний, разрабатывать противовирусные вакцины.
Использование геномных технологий в сфере медицины осуществляется по следующим направлениям:
- Определение генов в целях дифференцирования диагнозов заболеваний.
- Определение путей развития патогенеза заболеваний.
- Составление прогнозов эффективности того или иного лечения.
- Генотерапия.
- Установление биологического родства.
- Формирование представлений о генных взаимодействиях и их применение в профилактике и лечении заболеваний.
В настоящее время технология определения последовательности генетических букв, которая составляет основу геномных технологий, востребована во многих сферах жизни человека – это и криминалистика, и медицина, и история, и промышленность. Данные технологии расширяют возможности «чтения» и «понимания» генетической информации. В частности, открываются возможности выявления аномалий плода на ранних сроках беременности, выявление раковых заболеваний на ранних сроках и исследование генотипа данной опухоли для разработки лекарственных препаратов. С точки зрения ближайших научных и научно-практических перспектив есть два направления развития применения данных технологий:
- Разработка персональной терапии для лечения рака различных видов и модификаций.
- Уход от ПЦР и применение технологии мономолекулярного секвенирования.
- Секвенс белков.
- Формирование способ определение направлений лечения и генетики многофакторных заболеваний.
В настоящее время находит активное применение генная терапия. Она основывается на введение в организм больного определенных генных сочетаний в целях их воздействия на структуру генов, ее изменение для устранения генетических заблеваний.
Понятие и направления использования протеомных технологий
Протеомные технологии – это технологии, основанные на структуре белков и их взаимодействии в клетках живых организмов.
Протеомные технологии основываются на применении трех основных технологических подходах:
- Двухмерный электрофорез, используемый для разделения белков и их первичной идентификации.
- Секвернирование белков. Данное направление тесно связано с геномными технологиями и обеспечивает выделение протеомных исследований в самостоятельную научную отрасль.
- Биоинформатика, ориентированная на применение при обработке результатов масс-спектрометрического анализа играет решающую роль.
В настоящее время данные технологии характеризуются быстрыми темпами развития и применения в различных сферах и областях деятельности.
Важно отметить, что данные технологии находят активное применение в аграрном секторе. Естественно, сфера медицины является наиболее приоритетной областью, но и разработка новых методов селекции в сельском хозяйстве на основе протеомных исследований является актуальной областью. Технологии обеспечивают реализацию процессов идентификации и проведение отбора определенных пород животных и сортов растений.
Так, применение методов сравнительной протеомики позволяет идентифицировать диагностические маркеры, характеризующие устойчивость сортов томата к фитофторозу. Технологии применяются и в направлении сортовой идентификации различных овощных и плодовых культур.
Значима роль данных технологий и в области проведения фундаментальных исследований аграрных процессов. В частности, при анализе процессов внутриклеточной сигнализации в животных и растительных клетках. Благодаря данным технологиям обеспечивается оптимизация метод выращивания сельскохозяйственных культур и создаются модифицированные их формы, обладающие более совершенными характеристиками и являющимися экологически безопасными.
Протеомные технологии играют важное значение в фарминдустрии. C использованием методов компьютерной протеомики были разработаны лекарственные препараты для терапии СПИДа, глаукомы, рака, гриппа и иных серьезных заболеваний. При этом в настоящей момент проблемным является применение технологий в области диагностирования заболеваний, поскольку, интерпретация исследований требует привлечения специалистов из разных научных областей. Расшифровка результатов, также, в настоящее время, не является полноценно освоенным процессом.
Постгеномные технологии и их практическое применение
Постгеномные технологии – это технологии, основанные на применении биотехнологий в аграрной и медицинской сферах, которые опираются на свойства живых организмов и продуктов их жизнедеятельности и возможности их применения в диагностировании и лечении заболеваний, селекционном выращивании сельскохозяйственных культур.
Следует отметить, что использование интенсивных методов селекции и применение осознанного подхода к совершенствованию сельскохозяйственных пород животных является безальтернативным направлением развития сельского хозяйства. Это позволяет выращивать качественные продукты питания и корма для животных.
Геномные технологии активно применяются и для разработки противовирусных препаратов, а также, медикаментов для лечения серьезных патологий, в т. ч. раковых опухолей.
Важно отметить, что все представленные технологии развиваются только в опоре на бюджетное финансирование. Научные разработки и исследования не сопряжены с частным финансированием, поскольку, данная сфера не является привлекательной для инвесторов. Это связано с рисками вложений, сложностями прогнозирования результатов разработок. Между тем на мировой арене данная сфера является актуальным направлением вложений в силу ее высокоэффективных разработок.
