Как я пробовала стать генным инженером

Где учиться биоинженерии?

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.

Все вышеуказанные учебные заведения – известные вузы, поэтому учиться на биоинженера в них, как минимум – престижно, но и поступить будет очень непросто. Впрочем, помимо Москвы, абитуриентам доступны и высшие учебные заведения России.

Некоторые из вузов, где можно учиться биоинженерии в России:

Тюменский государственный университет
Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва
БФУ им. И. Канта
Оренбургский государственный университет.

Высшие учебные заведения, перечисленные выше, готовят не только узконаправленных специалистов, но и представителей смежных специальностей таких, как биолог, ветеринар.

Кто такой тканевый инженер?

Это специальность, которая станет востребована в ближайшем будущем. В обязанности этого профессионала входит разработка и контроль производственного процесса, подбор материалов и формирование необходимых условий для создания тканеинженерных имплантов (графтов) и их дальнейшей трансплантации. По некоторым данным, эта профессия начнет распространяться после 2020 года.

Разработка и внедрение графта включает в себя ряд стадий:

— вначале необходимо произвести отбор и культивацию клеток;

— затем создается клеточный носитель (матрица) с использованием биосовместимых материалов;

— после этого клетки размещаются на матрице и происходит их размножение в биореакторе;

— наконец имплант помещается в область нефункционирующего органа. При необходимости перед этим графт внедряется в область с хорошим кровоснабжением для его созревания (этот процесс называется префабрикацией).

Исходным материалом могут послужить клетки ткани, которую необходимо регенерировать, или стволовые клетки. При производстве матриц могут применяться различного рода материалы (биокомпозитные, синтетические биологически инертные, природные полимерные).

Колумбия

Каролина Ривера, 34 года, родной город — Богота, генетик, @karitoriveramd

О выборе профессии

Я решила стать генетиком на последнем курсе Медицинской школы. Меня всегда интересовали загадки ДНК и наследственные заболевания.

Первое знакомство с генетикой было через комиксы, в частности, «Люди Икс». Меня завораживала мысль, что может быть кто-то с эволюционным преимуществом благодаря мутациям ДНК. Также меня вдохновили родители — ученые и исследователи в области органической химии.

Об изучении генетики в Колумбии

Генетика — область биологии, которая изучает гены, наследственность и генетические различия.

В Колумбии изучение генетики постоянно прогрессирует. В последние годы знания населения в области генетики увеличились. Большинство диагностических тестов на наследственные заболевания, рак и идентификацию человека проводятся в нашей стране.

«Генная инженерия — это не инструмент по созданию сверхлюдей»

— Как вы думаете, есть вероятность того, что генетические модификации человека в лаборатории когда-нибудь одобрят?

— Я думаю, это наступит довольно скоро, и в ближайшие десять лет это станет нормальной практикой. Когда-то ведь были дискуссии и сомнения по поводу экстракорпорального оплодотворения и пренатальной диагностики. Это казалось многим чем-то вообще немыслимым, а сейчас это стандартная практика. То же самое в какой-то момент, думаю, станет возможным и с генной инженерией.

Но тут пока есть техническая проблема: инструменты для генной модификации, с одной стороны, очень хорошо работают, когда мы проверяем, что получилось, а потом из полученных образцов отбираем тот, который нас больше устраивает. Но в случае если мы модифицируем человека, нам надо быть уверенными в том, что не вносим никаких дополнительных мутаций, что мы все сделали хорошо с первого раза. И современные методы генной инженерии к этому очень близки, но не до конца. Еще чуть-чуть!

Как только технологию отладят до совершенства, сделают ее несомненной, тогда, думаю, отпадет и вопрос этики. Ведь почему есть этический вопрос для ученого? Представьте себе, если мы сделаем генно-модифицированного ребенка, и у него будет какое-то заболевание — насколько, во-первых, это будет ужасно для этой семьи и этого ребенка, а во-вторых — насколько это ужасно будет для всего человечества, как сильно это откинет назад доверие к этой технологии

Поэтому ученые очень осторожно выступают за тщательную регуляцию этого процесса

С растениями и животными проще: если что-то пошло не так, то мы переделаем. А человека вы не переделаете.

— Вряд ли это будет дешево. Нет ли в этом гипотетической проблемы возникновения впоследствии некоей высшей расы — «идеальных людей», родители которых могут себе позволить модифицировать себе ребенка «под заказ»?

— Во-первых, надо понимать, что генная инженерия — это не инструмент для создания сверхлюдей. Единственное, что мы можем сделать — посмотреть, есть ли мутация, которая присутствует в человеческой популяции, оценить ее (полезная она или вредная) и воспроизвести полезную мутацию в организме, у которого ее нет, или убрать вредную. Есть люди, которые родились с заболеванием генетическим, есть — которые без него. Справедливо ли это? Вопрос философский. Но очевидно, хорошо бы, если люди с генетическими проблемами могли бы посредством направленной мутации уравняться со здоровыми людьми.

Все исследования, которые идут в этой области сегодня — все это проекты по поиску возможности избежать генетических заболеваний, а вовсе не по созданию «супермена».

— Что нужно сделать, чтобы в России 75% населения верили не во вредность генной инженерии, а в ее пользу?

— Мне кажется, что тема генной инженерии — это одна из тех тем, где большинство людей противники именно из-за незнания простейших биологических вещей. Вроде того, что мутации возникают абсолютно в каждом поколении, и мы все мутанты. Мне кажется, надо это все транслировать, рассказывать, разъяснять максимально широко.

Я бы, конечно, хотел увидеть и изменения в курсе биологии, чтобы школьникам рассказывали о достижениях современной биотехнологии, развеивали актуальные мифы. Это, может быть, утопично с учетом российских реалий. Но то, что мы, научные журналисты и популяризаторы науки, можем сделать — это развеивать заблуждения и хотя бы надеяться на то, что постепенно хорошие идеи вытеснят плохие.

Людмила Губаева

ОбществоМедицина

Что делает генный инженер?

Их работа в основном проводится в лабораториях, хотя старшие инженеры могут также выполнять административные или преподавательские функции, руководить командой, работающей над проектом, или выступать на конференциях для представления своей работы. Большинство из них работают на корпорации, хотя в академических кругах и ограниченном числе государственных учреждений все еще есть возможности, особенно в сельском хозяйстве. Наряду с высокой этической ответственностью, присущей созданию жизненных блоков, возникает высокий спрос на тех, кто квалифицирован, и соответствующие льготы и компенсации, включая опционы на акции для многих работников биотехнологических стартапов. Масштабы генной инженерии в Соединенных Штатах почти безграничны, поскольку они входят в число ведущих стран мира в области генетических исследований.

Образование и карьерный путь генного инженера

Для того чтобы стать инженером-генетиком и программировать организмы, необходимо пройти определенный образовательный путь. В первую очередь, вам потребуется высшее образование. Вузы предлагают специальности по генной инженерии, где вы сможете получить необходимые знания и навыки.

На протяжении учебы вы будете изучать такие предметы, как генетика, молекулярная биология, биоинформатика и другие

Также важно развивать свое мышление, участвуя в различных исследовательских проектах и лабораторных работах

После окончания университета вы сможете приступить к работе в генной лаборатории. Ваши умения и знания будут востребованы в различных областях, таких как медицина, сельское хозяйство, экология и промышленность.

Генные инженеры занимаются разработкой и программированием организмов для выполнения определенных задач. Например, они могут создавать растения, устойчивые к вредителям, или разрабатывать новые методы лечения заболеваний.

Требуемые качества и навыки

Работа генного инженера требует определенных качеств и навыков. Во-первых, необходимо обладать хорошим аналитическим мышлением и уметь решать сложные задачи

Также важно иметь навыки работы в лаборатории и знание различных методов и технологий генной инженерии

Генные инженеры должны быть внимательными и терпеливыми, так как работа с генными молекулами требует точности и аккуратности

Также важно иметь хорошую коммуникативную способность и умение работать в коллективе

Плюсы и минусы профессии

Работа генного инженера имеет свои плюсы и минусы. Среди плюсов можно выделить возможность внести значительный вклад в научные исследования, создавать новые технологии и методы, а также работать с интересными и сложными задачами.

Однако, важно отметить, что работа в генной лаборатории может быть монотонной и требовать многих часов работы. Также российские генные инженеры часто сталкиваются с ограничениями в финансировании и доступе к современным технологиям

Несмотря на это, профессия генного инженера является перспективной и востребованной. Современные технологии и тренды в науке и медицине делают генную инженерию все более значимой и интересной областью работы.

Плюсы	Минусы
— Возможность внести вклад в научные исследования	— Монотонная работа в лаборатории
— Создание новых технологий и методов	— Ограничения в финансировании и доступе к современным технологиям
— Работа с интересными и сложными задачами

Обучение

Получить образование по специальности “Биоинженерия” можно во многих образовательных учреждениях. В общем для абитуриентов доступны 53 ВУЗа, в которых для обучения студентов используется двенадцать разных программ. Для поступления в ВУЗ абитуриент должен сдать ЕГЭ по биологии, химии, физике. Выбор программы зависит от уровня учебного заведения, профиля, материально-технической базы и будущей специальности, которую получат студенты.

МГУ им. М.В. Ломоносова;
МГМУ им. И.М. Сеченова;
ИТМО;
СПбАУ РАН;
Санкт-Петербургский государственный университет;
Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского Министерства обороны Российской Федерации;
Московский педагогический государственный университет;
Московский государственный гуманитарный университет имени М. А. Шолохова;
Московский государственный областной университет.

Длительность обучения на стационаре составляет 4 – 5 лет, в зависимости от квалификации, “бакалавриат” или “специалист”. На магистратуре обучение длится два года. По завершению обучения в магистратуре вы сможете продолжить обучение в аспирантуре и после этого заниматься научно-исследовательской работой. Обучение в аспирантуре длится три года на очном отделении, и четыре года на заочном отделении. Также доступна дистанционная форма обучения, например, в университете С.Ю. Вите.

Перед поступлением обязательно ознакомьтесь с характеристикой ВУЗа, его материально-техническим обеспечением, преподавательским составом, доступными специальностями для обучения. Зная как можно больше информации вы точно сможете определиться с местом учебы. Также обязательно узнайте о том, какие предметы нужно будет сдавать и какой проходной балл необходим для поступления.

Если по окончании учебы вы защитите кандидатскую диссертацию, то это будет большим преимуществом в дальнейшей работе. Со степенью кандидата проще устроиться на работу в ВУЗ, научный центр. За научную степень вам будут доплачивать дотации к зарплате согласно тарифной сетке по специальности.

Во время обучения студенты будут осваивать много дисциплин, а именно будут учиться делать такие вещи:

Конструировать модифицированные и новые биологические объекты;
Проводить эксперименты с клетками и культурами клеток;
Исследовать внутриклеточный транспорт токсичных молекул;
Изучать структурные особенности и взаимодействие макромолекул;
Осуществлять получение искусственных белков с заданным свойствами, синтезировать и изучать свойства таких белков;
Проводить различные биоинженерные исследования (культивирование клеток различного происхождения, создание генно-инженерных конструкций, клонирование и т.д.);
Изучать генетические маркеры выносливости и работоспособности человека;
Создавать компьютерные программы, которые будут использоваться в биоинженерии и биоинформатике;
Создавать специализированные и общедоступные биоинформационные сайты;
Преподавать биоинженерию, биоинформатику и другие смежные дисциплины в различных образовательных учреждениях (вузах, колледжах).

Также во время учебы студенты будут проходить разные виды практики. Учебная и производственная практики могут проходить на современных фармацевтических и биофармацевтических предприятиях, в научно-исследовательских институтах медико-биологического и химического профилей, на кафедрах и в лабораториях вузов.

Обучение работника продолжается и на рабочем месте. Это происходит в виде производственной практики, посещении курсов повышения квалификации, посещении семинаров, на научно-практических конференциях и симпозиумах. Все это поможет повысить уровень квалификации, что в будущем отобразится на профессиональном росте и размере заработной платы.

Работа, зарплата и карьерный рост

Вакансий для генного инженера довольно мало. Это связано с большим количеством выпускаемых кадров и минимумом организаций, где нужен их труд. Несмотря на это, специалист может трудоустроиться в одном из следующих мест:

научно-исследовательский институт;
фармацевтическая компания;
частная или государственная клиника;
научный центр;
лаборатория.

Квалифицированный специалист имеет шанс постепенно продвигаться по карьерной лестнице. Первой её ступенью будет должность помощника лаборанта. Если он хорошо проявит себя, то сможет рассчитывать на допуск к проведению собственных исследований.

Обязанности

Мнение эксперта
Екатерина Колоколова
Профориентатор. Дипломированный специалист по проблемам вовлеченности детей в учебу.

Перечень обязанностей и функций биоинженера зависит от его специализации, типа разрабатываемого проекта. Такой сотрудник может заниматься сбором информации, проведением опытов или лабораторных исследований, созданием инструментов для работы с биологическим материалом.

Профессионал с упором на техническую составляющую способен самостоятельно создавать программы для компьютеров и оборудования.

Ученому больше интересны теоретические и практические разработки. Также представители профессии ведут профильную документацию, следят за соблюдением техники безопасности, наблюдают за подопытными объектами.

Соматический Франкенштейн

Интересно то, что в мощной законодательной «обороне» против ГМО оказались бреши, появившиеся благодаря ряду парадоксов и допущений, которые на руку смелым селекционерам. Один из примеров — соматическая гибридизация

. Другими словами, формирование новых форм растений путем комбинирования ядерных и других (митохондриальных и пластидных) генов при культивировании и слиянии обычных соматических клеток, составляющих ткань растения и не принимающих участия в половом размножении. Этот тип гибридизации растений достаточно широко распространен, при этом на территории ЕС такие соматические гибриды не считаются ГМО. Соответственно их оборот не подвергается строгому контролю.

Что же это за волшебный способ селекции? На первом этапе клетки растений двух разных видов (как правило, культурного и дикорастущего) обрабатывают специальными агентами, разрушающими клеточную оболочку, чтобы получить протопласты

. Далее химическим или механическим способом провоцируют слипание и слияние протопластов, которые в дальнейшем восстанавливают общую клеточную оболочку. В результате из двух и более «родительских» клеток образуется новый живой организм —регенерант , илисоматический гибрид .

Судьба родительских геномов при этом может быть различной. Два ядра могут синхронно делиться без слияния, образуя двуядерные дочерние клетки. Если же они сольются во время митотического деления, то в итоге получатся устойчивые одноядерные дочерние клетки, несущие смешанный генетический материал. Что касается внеядерного генома, то он тоже может быть получен как от одного родителя, так и быть смешанным. С помощью соматической гибридизации можно получать самые разные гибриды, включая такие, создание которых в принципе невозможно половым путем: например, гибриды, несущие цитоплазматические гены не от материнского растения, а от обоих родителей; «цибриды», содержащие ядро от одного из родителей, а цитоплазму от другого, и др.

Использование соматических клеток при гибридизации позволяет успешно работать с отдаленными, обычно нескрещиваемыми видами и полностью стерильными растениями. Иными словами, этот метод используют, если возникает необходимость преодолеть несовместимость культурных и дикорастущих видов. Таким способом можно получать межклассовые гибридные клеточные колонии: рис + соя, ячмень + табак и даже табак + мышь (Makonkawkeyoon, 1995)! Правда, большинство таких регенерантов сами размножаться уже не способны, а иногда и вовсе представляют собой скорее скопление клеток, чем полноценный организм.

Интересно, что, хотя метод соматической гибридизации влечет за собой значительную «перетасовку» генов, а его результаты очень непредсказуемы, он, тем не менее, разрешен для использования в сельском хозяйстве, в отличие от методов направленного мутагенеза. Как говорила Алиса в Стране чудес, «чем дальше, тем страньше».

Проблемы эксперимента

наглядно, хоть и утрированно поясняету 45% из них формируются опухолиу самок чащеисследование показалораздванаибольшаянаименьшимСералини призналПосле показателя количества патологических отклонений в скобках указано количество крыс, у которых данные отклонения имели место. Признаками патологических отклонений у самцов животных были застой печени, макроскопические пятна и микроскопические очаги некроза. Признаки патологических отклонений гепато- и пищеварительного тракта, включают в себя патологию печени, желудка и тонкого кишечника (двенадцатиперстной кишки, тощей кишки и подвздошной кишки). В таблице перечислены признаки только ярко выраженной или тяжелой хронической прогрессирующей нефропатии (CPN), за исключением двух нефробластом в группах потребления пищи с 11% содержанием ГМО и 22% содержанием ГМО + R. У самок, в основном, отмечались фиброаденомы и аденокарциномы молочной железы; к признакам патологических отклонений молочных желез были отнесены обнаруженные молочные кисты и гиперплазии с атипией. К патологическим нарушениям гипофиза отнесены аденомы, гипертрофии и гиперплазии. Более подробная информация о признаках патологических отклонений в различных исследуемых группах приведена на рис. 1.объясняет Александр Панчинбыла опубликованаЖил-был ученый, который решил исследовать действие вещества на крыс. Взял ученый шесть крыс и еще шесть крыс. Первых шесть крыс кормил веществом, других не кормил и потом зарезал бедняжек. Вскрытие показало, что некоторые изменения в кишечнике были почти у всех крыс, которых кормили веществом и не было у крыс, которых не кормили веществом. Результат был статистически значимый и поэтому ученым был сделан вывод о влиянии вещества на кишечник крыс.
Но проблема была глубже. Дело в том, что данный ученый, как он честно признается в отчетах, исследовал не только заявленное изменение в кишечнике, но еще несколько десятков вариабельных параметров крыс и конкретной гипотезы, какой именно параметр и как должен изменяться под действием вещества ученый до исследования не имел. Практически по всем параметрам крысы, которые ели вещество и не ели вещество были одинаковы, а в кишечнике нашлось отличие.
Ошибка в том, что если взять 6 крыс и еще 6 крыс и измерить то огромное количество параметров, которое ученый измерил и сравнил (более пятидесяти), просто неизбежно, что хотя бы по одному из них первые 6 крыс будут статистически значимо отличаться от других 6 крысопубликованамы не стали брать 50 крыс в группу для определения канцерогенности, а просто продлили сроки испытаний и проверили большее количество параметровNatureОЭСР

Будущее профессии генный инженер

Природные ресурсы планеты Земля ограничены. Ученые разных профилей озабочены проблемой воспроизводства ресурсов. Немалая роль в решении этой проблемы отведена генной инженерии, поэтому стоит ожидать, что в будущем востребованность специалистов этого профиля будет неизменно расти.

Возможность воздействовать на генетический аппарата организма – это огромный прорыв в науке. Работать в этой сфере с целью улучшения качества жизни на Земле – большая честь. Труд генных инженеров очень ценится и в России, и за границей. Это перспективное направление, в котором можно сделать хорошую карьеру.

Странности ученых

Не странности, конечно. А те специфические качества, которые я не замечала в общении с людьми других профессий.

Ученые очень холодно относятся к научпопу. Я бы даже сказала, с неприязнью. «Зачем такие книги читать, почему вы не читаете “Биологию стволовых клеток”?» «В России нормального научпопа нет». Это самые мягкие примеры того, что я слышала о научпопе
Ученые общаются на своем языке, полном терминов. Если есть термин, то они выберут его, потому что так корректнее. «Суспендировать», а не смешивать. «Амплифицировать», а не размножить. Белок «экспрессируется» в клетке, а не выделяется. А теперь представьте, что предложение из 10 слов наполовину состоит из таких терминов – это будет речь Павла Юрьевича Можно послушать подкаст с Павлом здесь.
Главная цель ученого – провести исследование и получить вывод, получить новое знание. Будет ли кто-то регистрировать патент и строить на этом знании бизнес – ему по большей степени все равно.

Изучение рынка

Здесь мне нужно было разобрать две вещи:

куда можно и стоит поступать
как потом попасть на работу в клевый стартап

Прошла мини-курс о поступлении за рубеж «Умная заграница» за 1500 рублей. Мне показалось, что основная цель курса – завлечь людей на следующую большую программу за ~20 тысяч рублей. Но зато дают много полезных ссылок и шаблон резюме, помогают подобрать для себя список грантов и бесплатных образовательных программ.

Ходила на мероприятия, посвященные биологам и научной карьере. Основной организатор таких мероприятий в России – Future Biotech.

Очень понравились выступления Виктории Коржовой о том, как строить научную карьеру за границей. У нее, кстати, есть свой паблик, где она выкладывает много полезной информации.

Я подошла к Виктории после одного из выступлений. Она посоветовала: «Попробуй несколько месяцев поработать в лаборатории, вдруг тебе НЕ понравится». Для меня это звучало как «Слетай в космос на звездолете, вдруг тебе не понравится».

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.

Требования к образованию в области генной инженерии

По данным Genetic Engineering и Biotechnology News, «… менее половины докторов наук, которые получили докторские степени в области« биологических, биомедицинских наук »в 2014 году, сообщили об определенных обязательствах по работе, постдокументации или возвращению в докторантуру. трудоустройство.» В то время как это было до прорыва CRISPR и последующего увеличения спроса на высококвалифицированный персонал, опрос также проводился до окончания обучения, так что, вероятно, ситуация для кандидатов наук не так уж и мрачна. Действительно, говорят, что они — самые высокие заработки в области, в среднем 105 252 $.

Тем не менее, лучшая окупаемость инвестиций в области генно-инженерного образования — это степень магистра, которая открывает двери для высокооплачиваемых должностей, на которых вы уполномочены руководить и проявлять творческий подход, в отличие от рутинной лабораторной работы, которую получают магистранты. отправлено в.

По оценкам BLS, техник-биолог (например, генный инженер со степенью бакалавра) зарабатывал в среднем 43 800 долларов в год или 21,06 долларов в час, выполняя рутинную работу по проведению лабораторных экспериментов, разработанных учеными-исследователями. Ожидается, что в течение следующих 10 лет поле в целом будет расти со скоростью 10 процентов. Одним из факторов, который может ограничить возможности, является усиление механизации многих рутинных лабораторных задач, что приведет к сокращению рабочих мест для лабораторных специалистов.

Короче говоря, если вы хотите простую работу, включающую много рутинной работы, работу с низким уровнем стресса и достойную оплату труда, степень бакалавра и будущее в качестве специалиста по генетической лаборатории могут быть для вас. Если вы талантливы, амбициозны и можете потратить два дополнительных года, чтобы инвестировать в свое будущее в хорошем колледже генной инженерии, вы можете создавать эксперименты, которые создают новые формы жизни или улучшают жизнь тех, кто уже существует, устраняя подверженность например, некоторые виды рака. Если вы хотите преподавать, вам понадобится докторская степень, но нет соответствующей гарантии работы.

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.

История развития и методы[ | ]

См. также: Редактирование генома

Во второй половине XX века было сделано несколько важных открытий и изобретений, лежащих в основе генной инженерии

. Успешно завершились многолетние попытки «прочитать» ту биологическую информацию, которая «записана» в генах. Эта работа была начата английским учёным Фредериком Сенгером и американским учёным Уолтером Гилбертом (Нобелевская премия по химии 1980 года). Как известно, в генах содержится информация-инструкция для синтеза в организме молекул РНК и белков, в том числе ферментов. Чтобы заставить клетку синтезировать новые, необычные для неё вещества, надо чтобы в ней синтезировались соответствующие наборы ферментов. А для этого необходимо или целенаправленно изменить находящиеся в ней гены, или ввести в неё новые, ранее отсутствовавшие гены. Изменения генов в живых клетках — это мутации. Они происходят под действием, например, мутагенов — химических ядов или излучений. Но такие изменения нельзя контролировать или направлять. Поэтому учёные сосредоточили усилия на попытках разработать методы введения в клетку новых, совершенно определённых генов, нужных человеку.

Все методы генетической инженерии применяются для осуществления одного из следующих этапов решения генно-инженерной задачи:

Получение изолированного гена.
Введение гена в вектор для переноса в организм.
Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.
Преобразование клеток организма.
Отбор генетически модифицированных организмов (ГМО ) и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100—120 азотистых оснований (олигонуклеотиды). Получила распространение техника, позволяющая использовать для синтеза ДНК, в том числе мутантной, полимеразную цепную реакцию. Термостабильный фермент, ДНК-полимераза, используется в ней для матричного синтеза ДНК, в качестве затравки которого применяют искусственно синтезированные кусочки нуклеиновой кислоты — олигонуклеотиды. Фермент обратная транскриптаза позволяет с использованием таких затравок (праймеров) синтезировать ДНК на матрице выделенной из клеток РНК. Синтезированная таким способом ДНК называется комплементарной (РНК) или кДНК. Изолированный, «химически чистый» ген может быть также получен из фаговой библиотеки. Так называется препарат бактериофага, в геном которого встроены случайные фрагменты из генома или кДНК, воспроизводимые фагом вместе со всей своей ДНК.

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты — рестриктазы и лигазы, также являющиеся полезным инструментом генной инженерии. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор. За открытие рестриктаз Вернер Арбер, Даниел Натанс и Хамилтон Смит также были удостоены Нобелевской премии (1978 г.).

Техника введения генов в бактерии была разработана после того, как Фредерик Гриффит открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки.

Значительные трудности были связаны с введением готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных. Однако в природе наблюдаются случаи, когда чужеродная ДНК (вируса или бактериофага) включается в генетический аппарат клетки и с помощью её обменных механизмов начинает синтезировать «свой» белок. Учёные исследовали особенности внедрения чужеродной ДНК и использовали как принцип введения генетического материала в клетку. Такой процесс получил название трансфекция.

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детеныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

Объекты генной инженерии

Наиболее часто объектами для исследования генной инженерии становятся микроорганизмы, клетки растений и низших животных, однако ведутся исследования и на клетках млекопитающих, и даже на клетках человеческого организма. Как правило, непосредственным объектом исследования является молекула ДНК, очищенная от прочих клеточных веществ

При помощи энзимов ДНК расщепляется на отдельные отрезки, причём важно уметь распознавать и выделять нужный отрезок, переносить его при помощи энзимов и встраивать в структуру другой ДНК

Современные методики уже позволяют достаточно свободно манипулировать отрезками генома, размножать нужный участок наследственной цепи и вставлять его на место другого нуклеотида в ДНК реципиента. Накоплен достаточно большой опыт и собрана немалая информация по закономерностям строения наследственных механизмов. Как правило, преобразованиям подвергаются сельскохозяйственные растения, что уже позволило существенно повысить результативность основных продовольственных культур.