Глоссарий по БИОТЕХНОЛОГИИ

Ар-эндонуклеазы— ферменты, разрезающие ДНК в пуриновых или пиримидиновых участках.

Ауксотрофные мутанты— мутантные штаммы микроорганизмов, не способные к синтезу определенных ферментов.

Аутосомы— набор хромосом, не включающий половые хромосомы (обозначаются цифрами: 1, 2, 3 и т. д.).

Бактериофаги (Фаги)— вирусы, инфицирующие бактерии.

Белки теплового шока (БТШ)— стрессовые белки, вырабатываемые организмом в ответ на сверхоптимальное повышение температуры.

Белково-витаминная паста— белковый коагулят, образующийся в процессе ферментации растительного сока.

Белково-витаминный концентрат (БВК)— белковый концентрат из кормовых дрожжей.

Бессмысленный кодон— один из трех триплетов, UAG, UAA. UGA, вызывающих терминацию синтеза белка (UAG известен как amber-кодон, UAA — как ochre-кодон, UGA — как opal-кодон).

Библиотека генома— набор клонированных фрагментов ДНК, со-держащий весь геном.

Биологический агент(штамм – продуцент целевого продукта) - активное начало и основа любого биотехнологического производства, физиолого-биохимические характеристики и свойства которого определяют в конечном итоге эффективность всего биотехнологического процесса.

Биобезопасность— состояние защищенности человека, общества, цивилизации и окружающей среды от вредного, опасного для жизни и здоровья человека воздействия токсических и аллергенных биологических веществ и соединений, содержащихся в природных или генно-инженерно-модифицированных биологических объектах и полученных из них продуктах.

Биогаз— газ, образующийся в результате анаэробного брожения субстрата, состоит в основном из метана (до 60 %), углекислого газа (35—40 %) и незначительного количества других газов: сероводорода, водорода (до 2 %). Биогенез— образование органических соединений живыми организмами. Биоконверсия— получение биогаза — метана из органических отходов — навоза и других, методом их сбраживания в специальных реакторах — метантенках.

Биологический контроль за посевами— система мониторинга показателей биологических процессов растений в онтогенезе, коррелирующих с ходом формирования урожая посевами в конкретных условиях выращивания.

Биологическая питательная ценность белков— показатель, выражающий сбалансированность белка по содержанию незаменимых аминокислот.

Биомасса— общая масса особей одного вида, группы видов или со-общества в целом на единицу поверхности или объема местообитания.

Биотехнология классическая— наука о методах и технологиях производства, хранения и переработки сельскохозяйственной и другой продукции с использованием обычных, нетрансгенных растений, животных и микроорганизмов в природных (естественных) и искусственных условиях.

Биотехнология новейшая— наука о генно-инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных (модифицированных) растений, животных, микро-организмов и вирусов в целях интенсификации производства и получения новых видов продуктов различного назначения.

Биофильтр— сооружение для биологической очистки сточных вод. Представляет собой круглый или прямоугольный в плане резервуар с двойным дном, наполненный фильтрующими материалами.

Биоценоз— совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши — объем воды и воздуха, и характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды.

Биохимия— наука об органических соединениях, входящих в состав организмов, о их структуре, распределении, передвижении, превращении и

функциях, а также о метаболических процессах, лежащих в основе жизнедеятельности организмов.

Биоэнергетика— раздел науки о закономерностях преобразования энергии в процессах жизнедеятельности организмов.

Бластула— вторая стадия развития эмбриона, содержащая полость (бластоцель).

Блоттинг ДНК по Саузерну— процедура переноса денатурированной ДНК из агарозного геля на нитроцеллюлозный фильтр для гибридизации с комплементарными нуклеотидными последовательностями.

Блоттинг РНК— перенос РНК из агарозного геля на нитроцеллюлозный фильтр для последующей гибридизации с комплементарной ДНК.

Брешь (пробел) в ДНК— отсутствие одного или нескольких нуклеотидов в цепи ДНК.

Ведущая цепь— цепь ДНК, синтезирующаяся в 5'—З'-направлении.

Вектор— самореплицирующаяся (автономная) молекула ДНК, используемая в генной инженерии для переноса генов и других последовательностей от организма-донора в организм-реципиент, а также для клонирования нуклеотидных последовательностей.

Вторичный посредник— физиологически активное регуляторное вещество, специфически стимулирующее активность протеинкиназ ферментов, переносящих остаток фосфорной кислоты на другие белки, что приводит к изменению их конформации, биологической активности и энергоемкости.

Газгольдер— стационарное, стальное сооружение для приема, хранения и выдачи газа в разделительные газопроводы или установки по его переработке или применению.

Гаплоид— ядро, клетка, организм, характеризующиеся одинарным набором хромосом, представляющим половину полного набора, свойственного данному виду организмов (символ п).

Ген— единичная структура генетической информации, участок хромосомы (молекулы ДНК), кодирующий структуру одной или нескольких полипептидных цепей, или молекул РНК, или определенную регуляторную функцию.

Генная инженерия— совокупность приемов, методов и технологий, в том числе технологий получения рекомбинантных рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот, по выделению генов из организма, осуществлению манипуляций с ними и введению их в другие организмы.

Генетический код (ГК)— система записи наследственной информации в виде последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот. Единицей ГК служит кодон, или триплет (тринуклеотид). ГК определяет порядок включения аминокислот в синтезирующуюся полипептидную цепь.

Генетический риск— возможность проявления непредсказуемых, опасных для здоровья и жизни человека и для окружающей среды наследственных изменений генома и качества организма.

Геном— совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом и в нехромосомных генах, расположенных в органеллах протоплазмы данного организма. Диплоидные организмы содержат два генома — отцовский и материнский.

Генно-инженерная деятельность— деятельность ученых, специалистов, научных организаций и государственных органов, направленная на получение, испытание, транспортировку и использование генетически модифицированных организмов (ГМО) и полученных из них продуктов. Генотерапия— лечение наследственных болезней с помощью введенных в геном реципиента чужеродных генов или вживление полноценных генетических соматических клеток в ткани биологического объекта.

Генотип— конкретный набор генов особи.

Генофонд— совокупность генов популяции.

Гетерозис— повышение жизнеспособности гибридов первого поколение в результате скрещивания исходных родительских форм, отличающихся между собой по ряду признаков и свойств.

Гидролизаты растительного сырья -растворы сахаров в виде смеси гексоз и пентоз, т.е. углеводов, содержащих соответственно 6 и 5 атомов углерода, образующиеся при кислотном гидролизе древесины, подсолнечной и хлопковой шелухи, кукурузной кочерыжки, ботвы и т.п.

Гиногенез— процесс возникновения растения из клеток зародышевого мешка.

Гонадотропные гормоны— гормоны, регулирующие секрецию половых гормонов яичника.

Гомозиготность— отсутствие различий между идентичными генами родителей.

Гормональная система растений— регуляторный комплекс, состоящий из фитогормонов, их рецепторов и вторичных посредников.

Гормональный статус— состояние гормональной системы в онтогенезе растений и животных, уровни гормонов и соотношения между ними в процессах образования, передвижения, использования и инактивации в ответ на эндогенные и экзогенные воздействия.

Гормон-рецепторный комплекс— соединение гормона и белкового рецептора, первая стадия в реализации действия гормона.

Государственное регулирование генно- инженерной деятельности— регулирование государственными органами в соответствии с за-конами и другими правовыми актами отношений между участниками генно-инженерной деятельности в сфере природопользования, охраны окружающей среды и обеспечении экологической безопасности.

Дедифференциация— переход специализированных, неделящихся клеток к образованию недифференцированных делящихся каллусных клеток.

Деструкция— разрушение вещества, сопровождаемое потерей его физиологической активности.

Детерминация развития— приобретение клеткой, тканью, органом или организмом состояния готовности к развитию по определенному пути, сопровождающееся одновременным ограничением возможностей развития в других направлениях. В период детерминации создаются необходимые внутренние условия для последующей реализации нового направления развития.

Диплоид— ядро, клетка, организм, характеризующиеся двойным набором гомологичных хромосом, представленных числом, характерным для данного вида (символ 2п).

Диплоидизация— модель удвоения гаплоидного набора хромосом.

Диплоидный набор хромосом (автодигаплоид)— два гаплоидных набора хромосом, содержащие хромосомы только одного или обоих родителей.

Дифференциация— комплекс процессов, приводящих к различиям между дочерними клетками, а также между материнскими и дочерними клетками. ДНК— молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты, состоящей из нуклеотидов (аденин, гуанин, цитозин, тимин), дезоксирибозы и остатков фосфорной кислоты.

Затравка— короткая последовательность (часто это РНК), комплементарно взаимодействующая с одной из цепей ДНК; образует свободный 3-ОН-конец, на основе которого ДНК-полимераза начинает синтез дизоксирибонуклеотидной цепи.

Зигота— оплодотворенная яйцеклетка.

Инвертированные повороты— две копии одной и той же последовательности ДНК в составе одной молекулы, находящиеся в противоположной ориентации. Прилежащие друг к другу инвертированные повторы образуют палиндром.

Инокулят- посевная доза штамма – продуцента.

Интрон— «молчащий», транскрибируемый участок гена, не содержащий кодонов и удаляющийся из молекулы РНК в ходе ее процессинга.

Кальмодулин— вторичный посредник гормонов растений и животных. После присоединения двух ионов кальция из него выделяется активная субъединица, активирующая определенные протеинкиназы.

Клетки-мишени— клетки, имеющие рецепторы того или иного фитогормона и изменяющие метаболизм при изменении концентрации фитогормона.

Клеточная селекция— метод выделения генетически модифицированных мутантных клеток и сомаклональных вариаций с помощью селективных условий. 15

Клон— совокупность клеток или молекул, идентичных одной родо-начальной клетке или молекуле.

Клональное микроразмножение— получение in vitro неполовым путем растений, генетически идентичных исходному растению.

Клонирование— получение генетически идентичных клеток органов популяций.

Кодон— триплет нуклеотидов, кодирующий определенную аминокислоту или комплиментарный терминирующей сигнал.

Комбикорма— корма, содержащие аминокислотные и витаминные добавки, предназначенные для балансирования кормов по содержанию белков, незаменимых аминокислот, витаминов, минеральных и других добавок.

Компетенция— способность клетки, ткани, органа, организма воспринимать индуцирующее воздействие и специфически реагировать на него изменением развития.

Комплементарная цепь— одна из цепей ДНК, используемая в качестве матрицы для синтеза РНК и соответствующая ей по взаимодействию пар нуклеотидов.

Кормовой концентрат лизина (ККЛ)— промышленный кормовой препарат, обогащенный лизином (до 10%).

Кормовой концентрат триптофана (ККТ)— промышленный кормовой препарат, обогащенный триптофаном (до 3 %).

Кормовые витаминные препараты (белково-витаминный концентрат, БВК)— промышленные кормовые препараты, обогащенные витаминами. Кормовые дрожжи— отселектированные штаммы дрожжей, используемые для промышленного получения кормовых белков.

Культуральная жидкость- сложная смесь, состоящая из клеток штамма-продуцента, раствора непотребленных питательных компонентов и накопившихся в среде продуктов биосинтеза.

Культивирование поверхностное- выращивание производственной культуры на питательной среде, содержащей твердые частицы субстрата.

Культивирование глубинное- выращивание производственной культуры микроорганизмов во всем объеме жидкой питательной среды, содержащей растворенный субстрат.

Лигирование— образование фосфодиэфирной связи между двумя основаниями одной цепи ДНК, разделенными разрывом. Этот термин употребляют также в случае соединения тупых концов и при образовании связи в РНК. Липкий конец— свободный одноцепочечный конец двухцепочечной ДНК, комплементарной одноцепочечному концу, принадлежащему этой же или другой молекуле ДНК.

Лютеинизирующий гормон— гормон передней доли гипофиза, вызывающий овуляцию.

Маркер (ДНК)— фрагмент ДНК известного размера, используемый для калибровки фрагментов в электрофоретическом геле.

Маркерный ген— ген, идентифицированный по месту расположения и имеющий четкое фенотипическое проявление.

Маркировка продуктов из ГМО— нанесение специальных меток-обозначений (символов) на упаковке товаров и продуктов, полученных из ГМО при их реализации.

Мейоз— процесс деления половых клеток, приводящий к редукции числа хромосом и рекомбинации генов.

Меристема— образовательные ткани с активно делящимися неди-ференцированными клетками.

Метаболизм— промежуточный обмен, т. е. превращение веществ внутри клеток с момента их поступления до образования конечных продуктов.

Метан (биогаз)— болотный или рудничный газ. СН₄ — простейший насыщенный углеводород. Газ без цвета и запаха.

Метантенк— резервуар значительной вместимости для получения биогаза — метана из навоза и других органических отходов в анаэробных условиях и их обеззараживания с помощью бактерий и других микроорганизмов.

Монозиготическне близнецы— близнецы, развивающиеся из одной зиготы в результате ее разделения на две равные или неравные части.

Морула— эмбрион начальной стадии развития, образующийся в результате дробления зиготы.

Морфогенез— процесс формирования органов (органогенез), тканей (гистогенез) и клеток (цитогенез, или клеточная дифференцировка).

Мутация— спонтанное или индуцированное изменение гена, последовательности нуклеотидов хромосомы, генома, приводящее к изменению тех или иных признаков и сохранению их в поколениях.

Митоз— процесс деления эукариотических соматических клеток.

Мутагены— факторы, увеличивающие частоту возникновения мутаций в молекуле ДНК.

Незаменимые аминокислоты— аминокислоты, которые не синтезируются в организме человека и животных.

Нуклеиновые кислоты— это наиболее высокомолекулярные природные соединения (полимеры), состоящие из остатков различных нуклеотидов. Существует два типа нуклеиновых кислот: РНК, ДНК.

Овуляция— высвобождение созревающей яйцеклетки из фолликула яичника.

Омоложение— усиление жизнедеятельности, связанное с интенсификацией синтеза белков и нуклеиновых кислот, активацией роста и клеточных делений, возникновением и накоплением эмбриональных тканей и общим усилением физиологических функций.

Оперон— единица генетической регуляторной структуры, в состав которой входят: один или несколько связанных между собой структурных генов, а также промоторный, операторный и другие регуляторные участки, контролирующие транскрипцию оперона.

Органогенез— процесс возникновения в неорганизованно растущей массе каллусных клеток зачатков органов (корней, листовых зачатков и побегов). Отрицательная суперспирализация— введение в двух цепочечную коваентно замкнутую ДНК супервитков, направление которых противоположно направлению витков цепей молекулы.

Партеногенез— развитие особи с участием только материнских генов.

Питательная среда синтетическая -индивидуальные химические соединения, для которых известен точный химический состав, например глюкоза, сахароза (сахар), крахмал, этанол, низшие спирты и органические кислоты, углекислота, метан, н-парафины и пр.

Питательная среда комплексная- сложная смесь органических веществ, в которой, как правило, известно содержание одного «главного» ингредиента, влияющего на рост или биосинтетическую активность штамма-продуцента. Плавление ДНК— денатурация ДНК.

Плазмида— основа плазмидного вектора — кольцевая двухцепочечная ДНК, обладающая способностью к автономной репликации, а также к встраиванию в нее и передачи в геном реципиента чужеродных генов и других последовательностей ДНК.

Полиаденилирование— присоединение последовательности поли-аденилиновой кислоты к 3'-концу эукариотической РНК после завершения ее синтеза.

Полиплоид— ядро, клетка, организм, характеризующиеся умно-женным основным числом хромосом.

Постферментационная стадия- обеспечивает получение готовой товарной продукции и обезвреживание отходов и побочных продуктов.

Продукционный процесс— сумма всех одновременно протекающих в растении физиологических, биохимических, биофизических и других процессов образования и метаболизма веществ, обеспечивающих формирование хозяйственно-ценных органов растения и продуктов вторичного обмена на основе генетического контроля и донорно-акцепторных отношений.

Промотор— участок гена, ответственный за начало его транскрипции.

Пронуклеус— ядро (мужское, женское) оплодотворенной яйце-клетки. Протонная помпа— процесс переноса протонов через клеточные мембраны с помощью специализированных белков.

Пролиферация— новообразование клеток и тканей путем размножения. Протопласт— содержимое растительной клетки, лишенной клеточной стенки с помощью ферментативного разрушения или механическим способом. Профаг— фаговый геном, интегрированный в бактериальную хромосому. Психрофилы, мезофилы и термофилы— организмы, нормально существующие и размножающиеся соответственно при относительно низких (не выше 10°С), средних (20—40°С) и выше 45°С температурах.

Развилки путей биосинтеза фитогормонов— путь ферментативного биосинтеза того или иного фитогормона из общего для нескольких фитогормонов предшественника, определяемый комплексом внешних условий.

Разрыв в дуплексе ДНК— отсутствие фосфодиэфирной связи между двумя соседними нуклеотидами в одной из цепей двухцепочечной ДНК. Ре(ду)пликация ДНК— самоудвоение молекулы ДНК путем образования ее копии при помощи набора ферментов (ДНК-полимераз, лигаз и др.).

Режимы сбраживания— (психрофильный, мезофильный и термофильный) температурные режимы, обеспечивающие наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности соответственно психрофилов, мезофилов или термофилов.

Рекомбинантный ген— ген, состоящий из компонентов различных генов. Рекомбинантная ДНК— ДНК, состоящая из участков различных исходных молекул ДНК.

Рекомбинация— перераспределение генетического материала родителей, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости. РНК— молекула рибонуклеиновой кислоты, в состав которой входят нуклеотиды (аденин, гуанин, цитозин, урацил), рибоза и остатки фосфорной кислоты.

Самка-реципиент— самка, в половые пути которой вводятся яйцеклетки или эмбрионы для дальнейшего вынашивания (синонимы: приемная мать, ложнобеременная самка).

Синергизм— эффект взаимного усиления действия веществ, процессов и других факторов.

Система термодинамическая— комплекс взаимно связанных элементов, способных поглощать, преобразовывать, накапливать и использовать энергию.

Система закрытая— система, обменивающаяся с внешней средой только энергией и не обменивающаяся веществом.

Система замкнутая— система, не обменивающаяся с внешней средой ни веществом, ни энергией.

Система открытая— система, обменивающаяся с внешней средой веществом и энергией.

Система самоорганизующаяся (неравновесная, диссипативная)— система, способная самопроизвольно потреблять из внешней среды свободную энергию, за счет этого поддерживать стабильный уровень своих параметров (температуру, концентрацию веществ и др.) в меняющихся условиях внешней среды. Все живые организмы и их сообщества являются самоорганизующимися и саморегулирующимися системами.

Система несамоорганизующаяся (равновесная, косная)— система, у которой показатели (параметры) — температура, концентрация веществ и др. — самопроизвольно выравниваются с таковыми внешней среды. Содержащаяся в равновесной системе свободная энергия самопроизвольно уменьшается, а энтропия растет.

Сомаклоны— регенеранты растений, полученные из соматических клеток и обладающие определенными отличиями от исходных форм.

Сомаклональная вариабельность— размах колебаний в различии признаков у растений, регенерированных из культивируемых соматических клеток. Соматическая гибридизация— процесс вовлечения в генетическую рекомбинацию хромосомы и гены ядра и органелл вне сексуального цикла, например, путем слияния изолированных протопластов. Приводит к появлению гибридных клеточных линий и соматических гибридов растений.

Соматический гибрид— регенерантное растение, полученное путем слияния (гибридизации) соматических клеток.

Соматический эмбриогенез— процесс образования зародышеподобных структур (эмбриоидов) в культуре ткани и клеток.

Стрессовые белки— специальные белки, синтезируемые организмом в неблагоприятных условиях и позволяющие снизить вредоносное воздействие стрессовых факторов на организм.

Субкультивирование— перенос трансплантов (инокулюма) в другой культуральный сосуд на свежую питательную среду.

Субстрат- источником углерода и энергии в составе питательной среды для культивирования любого биотехнологического объекта.

Сульфитный щелок- отход целлюлозо-бумажной промышленности.

Суперовуляция— метод вызывания с помощью гормонов, множественности овуляций у самок.

Суспензионная культура— суспензия клеток или их агрегатов (небольших групп) во взвешенном состоянии в жидкой среде при использовании аппаратуры, обеспечивающей их аэрацию и перемешивание.

Технология глубинной ферментации— выращивание микроорганизмов или клеток организмов в жидкой питательной среде для получения продуктов брожения.

Технология твердофазной ферментации— выращивание микро-организмов на твердой питательной среде для получения продуктов брожения.

Товарные формы целевых продуктов- либо сложная смесь, содержащая среди прочих некоторое количество основного вещества, либо высокоочищенный препарат (это определяет ГОСТ или ТУ).

Тотипотентность— свойство соматических клеток растений полностью реализовывать свою наследственную программу онтогенетического развития при определенных условиях выращивания вплоть до образования взрослых растений и семян.

Трансгеноз— процесс переноса с помощью различных векторов донорских, чужеродных генов в клетки реципиентных растений, животных и микроорганизмов.

Трансгенные, генетически модифицированные организмы (ГМО)— растения, животные, микроорганизмы и вирусы с измененной наследственностью, вызванной включением в их геном чужеродных генов с помощью генно-инженерных методов.

Трансляция— синтез белка в рибосомах при участии информационной, транспортной РНК и других факторов.

Транскрипция— образование РНК-копии на матрице ДНК с помощью фермента РНК-полимеразы.

Трансплант (Инокулюм)— часть каллусной (суспензионной) культуры, используемой для пересадки на свежую питательную среду.

Фактор(ы) свертываемости крови— белковые факторы, обусловливающие свертывание крови при поврежденных сосудах.

Фенотип— сумма внешних признаков организмов, определяемых генотипом и условиями выращивания.

Ферментация- совокупность последовательных операций от внесения в заранее приготовленную и нагретую до требуемой температуры питательную среду посевного материала и до завершения процесса роста клеток или биосинтеза целевого продукта.

Ферментированный сок— жидкий белковый раствор, образующийся в процессе ферментации растительного сока.

Фитоалексины— гипотетические и реальные компоненты системы устойчивости растений к болезням, замедляющие развитие патогена.

Фиторегуляторы— природные и синтетические препараты, вызывающие различные ростовые или формативные эффекты и не обладающие действием удобрений и гербицидов.

Хромосомы— генетические структурные образования ядра клетки, состоящие из ДНК и белков. В хромосомах заключена наследственная информация организма.

Целевой продукт– конечный продукт биотехнологического производства. Чистая культура– культура штамма-продуцента, в которой родительские и дочерние клетки практически неразличимы и между ними нельзя установить родственные связи. Присутствие хотя бы одной посторонней колонии в высеве с данной партии посевного материала выбраковывает всю партию.

Экспрессия гена— проявление (самовыражение) функционирования генетической информации, записанной в гене, в форме рибонуклеиновой кислоты, белка и фенотипического признака.

Эксплант— фрагмент ткани или органа, инкубируемый на питательной среде самостоятельно или используемый для получения первичного каллуса. Электропорация— метод переноса генов в клетки с помощью электрического разряда, вызывающего образование дополнительных пор в клеточной мембране.

АТТ-Сайты— участки фаговой и бактериальной хромосом, рекомбинация между которыми приводит к интеграции или исключению фага.

G-Белки— регуляторные белки, активирующие фермент, синтезирующий вторичный посредник.

In vitro— выращивание живого материала «в стекле», на искусственных питательных средах, в стерильных условиях.

In vivo— выращивание живого материала в естественных условиях.

LD50— смертельная концентрация (летальная доза), вызывающая гибель 50 % опытных организмов.