фармакогносия

Биотехнологии, генетични фактори и селекция

Селекцията е генетичният фактор, който решително определя първичните източници на активни принципи, по-специално култивирани растения и биотехнологии.

В областта на биотехнологията селекцията се прилага за изолиране на клетките, които след това се прехвърлят в култура in vivo, за да се подобри биотехнологичната продуктивност по отношение на производството на активни, но също и биотрансформиращи принципи.

Селекцията може да се счита за най-експлоатирания генетичен елемент във фармакологичната област, за да се подобри качеството на лекарствата; той е ендогенен тип, но не зависи от това каква е действието на човека, което фундаментално принадлежи и на хибридизацията, а в по-малка степен към полиплоидията.

Някои примери за генетични фактори, използвани от биотехнологиите, предназначени като ресурси за активни принципи или био-трансформиращи елементи, са индуцирана селекция на ген и мутация; това са два биотехнологични елемента, които са отразени, например, в производството на активен ингредиент от особен интерес, като пеницилин. Би могло да се говори и за хормон-подобни молекули като инсулин, в този случай на човешко деривация. Как обаче да се получат тези видове комплексни продукти от организми, отглеждани in vitro (организми като цяло, не само растителни клетки, но и гъбички и бактерии)? За да се определи значението на генетичните фактори в биотехнологията, можем да приемем, че те, като източник на активни съставки, използват не само растителни клетки, но и бактерии и клетки на еукариотни организми.

Биотехнологиите са природата, носена в лабораторията, и представляват способността на човека да манипулира тази природа, както той желае, както и с ГМО (генетично модифицирани организми). Генетично модифицираният организъм е организъм, който не принадлежи на природата, а по-скоро към биотехнологията.

Използването на бактерии и микроорганизми за получаване на активни съставки представлява биотехнологична стратегия, особено полезна за получаването им с по-голям добив и в най-кратки срокове (активни принципи, които в природата принадлежат на този организъм, както в случая с плесен, принадлежащ към Penicillium род за пеницилин, или активни принципи, които в природата не принадлежат към този микроорганизъм, но стават биотехнологични, защото в неговата ДНК е вмъкната генна последователност, която кодира производството на ензимите, участващи в биогенезата на тази активна съставка).

Ако идентифицираме генна последователност, свързана с производството на дадена активна съставка, можем да вземем този ДНК фрагмент и да го вмъкнем, например, в бактерия, която има изключително по-бърз онтогенетичен цикъл от този на еукариотния организъм. Всъщност, бактериалната култура достига своя пик на растеж за 6/8 часа; това означава, че по това време организмите, присъстващи в културалната среда, са консумирали повечето от хранителните елементи и са укрепили своя биологичен цикъл, претърпявайки различни клетъчни деления, благодарение на метаболизма много по-бързо от този на растителната клетка ( което достига стационарната фаза след няколко дни, понякога дори 20/30 дни).

Производителността, следователно, по отношение на качеството и количеството, е изключително облагодетелствана от микробната култура. Преходът от теория към практиката се състои в способността или неспособността на оператора да идентифицира, или не, определени геномни последователности, и след това да ги прехвърли към бактерии или други микроорганизми. Проблемът, по-специално, се крие в трудността на кодифициране на генетичния код на растителен източник и прехвърлянето му в организъм с много по-бърз онтогенетичен цикъл. Въпреки това, дори ако това се характеризира като основна или най-важна цел на някои биотехнологични индустрии във фармацевтичния сектор, много компании са се развили в задълбочаване и подобряване на културите in vitro на бактерии, гъбички или растителни клетки, за да получат максимална производителност чрез използване на генетични фактори, преди всичко селекцията. Ако щам Penicillium се култивира in vitro с цел оптимизиране на производството на пеницилин, ще бъдат избрани индивиди, които произвеждат повече.