Генная инженерия где учиться: Профессия генный инженер: где учиться, зарплата, плюсы и минусы, востребованность

Успех пришел к Бергу в 1972 году, а за успехом пришел испуг. Точнее, не испуг, а нормальная и правильная предосторожность: тогда уже было известно об онкогенности вирусов (исследования Дульбекко). Поэтому Берг задумался – вдруг искусственные вирусы будут порождать новые, онкогенные бактерии?

В 1974 году он пишет письма в крупнейшие научные журналы (Nature, Science и другие), призывая ввести годичный мораторий на операции с рекомбинантными ДНК, и занимается подготовкой к конференции для обсуждения потенциальной опасности. В 1975 году прошла знаменитая Асиломарская конференция по рекомбинантной ДНК [1]. Впрочем, достаточно быстро стало понятно, что опасность преувеличена – и работы с рекомбинантной ДНК были продолжены.

Началась эпоха генной инженерии, а пять лет спустя – в 1980 году – Берг был удостоен Нобелевской премии по химии. Наш герой получил половину премии, вторую часть поделили между собой личности не менее легендарные – Уолтер Гилберт (начинавший в физике элементарных частиц и работавший у Абдуса Салама) и Фредерик Сенгер (уже получавший химического «нобеля» в 1958 году за расшифровку структуры инсулина). Эти двое создали метод установления первичной структуры ДНК – секвенирование. Право выступить на нобелевском банкете от всех троих получил Берг. В своей речи [2] Берг привел ставшую классической метафору другого нобелевского лауреата, Петера Брайана Медавара: «Если мы представим развитие живых организмов сжатым в год космического времени, то развитие человека заняло только день. Только в течение последних 10−15 минут длится наша жизнь, совсем не сомнительная. Мы – все еще новички и можем надеяться стать лучше. Высмеивать надежду на прогресс – окончательная глупость, последнее слово бедности духа и подлости ума».

В своем интервью [2]на сайте Нобелевского комитета Берг говорит: «Не совсем корректно называть меня отцом генной инженерии. Мы сделали лишь первый шаг на пути к ней».

1. Paul Berg, David Baltimore, Sydney Brenner, Richard O. Roblin III, and Maxine F. Singer. “Summary Statement of the Asilomar Conference on Recombinant DNA Molecules”. Proc. Nat. Acad. Sci. Vol. 72, No. 6, pp. 1981−1984, (June 1975)
2. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1980/berg-speech.html
3. http://www.oac.cdlib.org/findaid/ark:/13030/tf1×0n98jp/ (все статьи Берга)

10 лучших университетов США в области генной инженерии

Генная инженерия использует методы и процессы для искусственного манипулирования генами с помощью биотехнологии. Применение генной инженерии популярно в четырех ключевых областях:

• Изменение генотипа сельскохозяйственных культур для повышения урожайности и качества, сокращения использования пестицидов и повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к болезням
• Производство полезных лекарств, вакцин и гормонов по низким ценам
• Производство промышленных химические вещества в больших масштабах
• Производство огромной биомассы, которая используется в качестве топлива или может быть переработана в масла, спирты, дизельное топливо или другие энергетические продукты

Большинство университетов предлагают специальности в науки о жизни, физические науки или инженерия, все это откроет вам дверь в генную инженерию.Однако биология – самая популярная специальность среди тех, кто занимается генной инженерией.

Многие студенты, желающие изучать генную инженерию, получают степень магистра в области биомедицинской инженерии, которая включает генную инженерию и молекулярную медицину. Большинство студентов, изучающих биомедицинскую инженерию, в конечном итоге выбирают докторскую степень. Маршрут, таким образом, проводя долгое время в академической учебе, делая ставку на долгосрочную карьеру. Тем не менее, для тех, кто хочет быстро сделать профессиональную карьеру в отрасли, многие университеты предлагают профессиональную степень магистра в области биотехнологии, что поможет вам начать карьеру в отрасли.

Если у вас есть степень бакалавра или магистра в соответствующих областях, вы можете получить степень доктора философии. программа с акцентом на генную инженерию.

Ниже приведены 10 лучших университетов США, предлагающих степени в области генной инженерии:

1. Пенсильванский университет
2. Техасский университет в Остине
3. Duke University
4. John Hopkins
5. New Mexico State University
6. Harvard University
7. University of Массачусетс
8. Государственный университет штата Орегон
9. Университет Кейс Вестерн Резерв
10. Колумбийский университет

Помимо этих 10 университетов, многие другие отличные колледжи и университеты предлагают высококонкурентные курсы по генной инженерии.

Совместное использование – это забота!

Генетик | Карьера в Public Health.net

Для некоторых недостаточно просто получать хорошую зарплату и иметь стабильную работу. Работа в сфере, которая позволяет им оказывать серьезное влияние на будущее нашего вида, так же важна, как и зарплата. Если это похоже на вас, один из вариантов, который вы можете рассмотреть в своей карьере, – это стать генным инженером.

Хотя эта карьера не ориентирована конкретно на здоровье, в отличие от медсестер, генная инженерия окажет большое влияние на здоровье и благополучие планеты.Таким образом, процесс того, чтобы стать одним из этих высококвалифицированных специалистов, требует упорного труда и самоотверженности. Это не идеальная работа для всех, но для многих это может стать карьерой мечты. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о работе и о том, что в нее входит.

Что такое инженер-генетик?

Генетические инженеры – высококвалифицированные специалисты, которые используют различные молекулярные инструменты и технологии для перегруппировки фрагментов ДНК. Общая цель при этом состоит в том, чтобы добавить или удалить генетический состав организма к лучшему или перенести код ДНК от одного вида к другому.Общая цель этого – улучшить организмы, чтобы они могли лучше развиваться в определенных средах. Например, когда растение модифицируется, чтобы лучше расти в условиях засухи, или когда бактерия адаптирована таким образом, что помогает улучшить лекарственное лечение.

Общие служебные обязанности включают:

• Использование инструментов для изучения текущих структур ДНК организмов
• Изменение этих организмов в лабораторных условиях
• Сохранение глубоких знаний обо всех последних новостях и достижениях генной инженерии
• Планирование и проведение экспериментов
• Написание и публикация журналистских статей
• Посещение конференций, связанных с определенной областью генной инженерии

Работа включает в себя множество вещей, и обычно вы будете специализироваться в очень узкой области генетической науки, так что ваше внимание будет сосредоточено исключительно на ней области на протяжении всей вашей карьеры.

Характеристики

Как и в случае с любой другой работой, наличие некоторых личных навыков будет иметь большое влияние на вашу способность преуспеть на этой должности. Вот некоторые из областей, в которых вам нужно быть сильными.

• Креативность – способность вообразить и создать решение в уме, а затем следовать ему – ключевая часть работы

• Мораль – Хотя некоторые в мире против генной инженерии, хороший генный инженер будет иметь сильную мораль и использовать свои способности для общего блага

• Работа в команде – Ни один генный инженер не работает в вакууме, и вы, вероятно, будете работать с командой других.Важна хорошая командная работа.

• Сильный интеллект – Проще говоря, вам нужен мощный ум, чтобы преуспеть в этой должности.

Характер работы

Генные инженеры редко работают вне лаборатории. Подавляющее большинство работы выполняется в лаборатории, в то время как небольшая офисная работа, такая как составление отчетов и написание статей для публикации, может выполняться время от времени.

Обычно генные инженеры работают в частных компаниях.Фармацевтические компании, исследовательские организации и даже некоторые больницы или университеты часто нанимают этих специалистов. Существуют также некоторые рабочие места на государственном уровне, и у тех, кто входит в эту сферу работы, обычно есть варианты при принятии решения, на чем сосредоточить свои навыки.

Образование и обучение

Чтобы стать генным инженером, минимальным требованием к образованию будет степень бакалавра в области биохимии, биофизики, молекулярной биологии или молекулярной генетики.Однако в большинстве случаев гораздо выгоднее иметь вместо этого степень магистра или доктора в области молекулярной генетики или молекулярной биологии. Степень бакалавра может обеспечить начальную точку входа в эту область, но получение степени доктора философии – это основной путь, используемый для выхода в область и выполнения своей собственной работы.

Кроме того, для получения работы будет использован опыт работы не менее 3 лет в этой области под непосредственным руководством руководителя. Очевидно, что у разных работодателей будут свои особые требования, но приведенные выше моменты являются хорошим примером того, что вам нужно, чтобы войти в эту область.

Заработная плата сильно различается и обычно составляет от 45 000 до 140 000 долларов. Средняя зарплата составляет около 82 800 долларов в год. Опять же, ваш опыт, ваш конкретный работодатель и множество других вещей будут иметь большое влияние на вашу общую заработную плату.

Как стать инженером-генетиком

Инженеры-генетики используют математические и естественные навыки, которые используют все инженеры, чтобы изменить то, как работает существующая генетика. Это может включать генетическое изменение пищевых растений или создание альтернативных способов лечения генетических заболеваний у людей и животных.Если вы заинтересованы в том, чтобы стать генным инженером, вам может потребоваться много лет образования, но вы можете использовать свои знания, чтобы оказать положительное влияние на жизни во всем мире. В этой статье мы описываем, что такое генный инженер, чем они занимаются, какие навыки им нужны, как стать генным инженером, а также о зарплате и перспективах работы в этой области.

Кто такой генный инженер?

Генный инженер – это научный работник, специализирующийся на работе с генетикой животных, растений и людей.Генные инженеры могут работать в исследовательской лаборатории, создавая новые генетические варианты растений, которые производят пищу, или они могут работать в качестве генетических консультантов для людей с редкими генетическими заболеваниями. Большинство инженеров-генетиков работают в фармацевтических компаниях, организациях здравоохранения, научно-исследовательских компаниях, университетах и ​​правительстве.

Генные инженеры наиболее тесно связаны с биомедицинскими и биохимическими инженерами, а также с генетиками. Они не такие инженеры, как другие инженеры, такие как инженеры-механики, инженеры-строители и электронщики, но их называют инженерами, потому что они работают со структурой ДНК.

Связанный: Что такое биомедицинская инженерия?

Чем занимаются генные инженеры?

Точные обязанности инженеров-генетиков могут варьироваться в зависимости от того, в какой отрасли промышленности они работают, особенно потому, что генетические компоненты растений и людей могут сильно отличаться. Однако в первую очередь генные инженеры работают с генетической информацией для решения проблемы, используя свои знания и опыт. Генные инженеры часто работают в лабораторных условиях, чтобы завершить свои исследования, хотя у них также может быть офис, где они могут писать о своих исследованиях или проводить встречи.

Генный инженер может руководить другими сотрудниками лаборатории, проводить свои собственные исследовательские процессы, использовать технологии для анализа и решения проблем и сообщать свои выводы коллегам и пациентам. Они часто используют лабораторное оборудование для анализа структур ДНК и поиска способов изменить эту ДНК для достижения желаемого результата. Они также должны быть в курсе всех последних достижений в своей области посредством публикаций и конференций.

Связано: Работа в области генетики: заработная плата и описание

Необходимые навыки

Генетические инженеры обычно должны быть осведомлены о широком спектре технологий, которые используются в процессе исследования и работы с ДНК, которые может варьироваться от компьютерных программ для рисования, которые могут использовать другие инженеры, до языка программирования Python и лабораторных центрифуг.Генные инженеры также используют свои обширные знания в области науки, включая биологию, генетику, эволюцию, биохимию, физику и биотехнологию.

Генетическим инженерам, работающим с людьми, часто требуются хорошие навыки межличностного общения и общения. Каждому генному инженеру нужна креативность, чтобы придумать альтернативные решения, которые еще никто не рассматривал, и претворить их в жизнь. Им также необходимо хорошо понимать мораль и этику, чтобы использовать свои генетические модификации во благо и в рамках этических и юридических норм.Кроме того, поскольку большинство генетических инженеров являются частью команды или имеют персонал, который работает с ними, им необходимо обладать командными и лидерскими качествами.

Связанный: 15 профессий в биотехнологии для изучения

Как стать генным инженером

Вот шаги, чтобы стать генным инженером:

1. Получите степень бакалавра

Чтобы работать как генный инженер, вам понадобится как минимум степень бакалавра.Многие генные инженеры также имеют аспирантуру, но степень бакалавра научит вас необходимым основам и позволит вам выполнять работу начального уровня в отрасли. Степени бакалавра, применимые в этой области, могут иметь разные названия в зависимости от университета, но многие из них преподают похожие темы. Возможные специальности, которые могут быть применены для работы в качестве генного инженера, включают молекулярную генетику, биофизику, молекулярную биологию, генетику, биотехнологию, генную инженерию и биоинженерию.

Некоторые из соответствующих классов, которые вы посещаете в одной из этих программ, могут включать:

• Биология
• Химия
• Физика
• Исчисление
• Генная терапия
• Геномика рака
• Эпигенетика
000 Молекулярная биология
• Биотехнология

2.Пройдите стажировку

Если вы точно не знаете, в какой области генной инженерии вы хотите работать, особенно между людьми, животными и растениями, вы можете найти стажировку полезной. Стажировка может помочь вам узнать, над каким типом генетики вы хотите работать, а также даст вам опыт работы в отрасли. Стажировки также могут предоставить возможности для общения с вашими коллегами и работающими профессионалами, которые могут помочь вам найти работу после получения степени.

Стажировка, которую вы проходите на раннем этапе получения степени бакалавра, может помочь определить, какие классы вы будете посещать после получения степени, и поможет вам понять, хотите ли вы пройти другую стажировку в другой области.Кроме того, если вы планируете продолжить свое образование после получения степени бакалавра, стажировка может помочь вам решить, на чем сосредоточиться в своей аспирантуре.

3. Рассмотрим аспирантуру

Поскольку генная инженерия – такая сложная область, получение ученой степени может быть весьма полезным для выполнения интересующей вас работы. Это особенно верно, если вы хотите провести собственное исследование. Возможно, вы сможете найти работу начального уровня со степенью бакалавра, но степень магистра может сделать вас более конкурентоспособными для получения престижных или интересных должностей, а докторская степень дает вам еще больше преимуществ.Кроме того, если вы хотите лечить людей с генетическими заболеваниями, вам также может потребоваться стать врачом помимо получения докторской степени в области генной инженерии.

4. Получите опыт в своей области

Независимо от того, решите ли вы получить аспирантуру, получение опыта – один из лучших способов продвинуться по карьерной лестнице в качестве генного инженера. Многие независимые исследовательские должности требуют докторской степени и некоторого опыта работы в отрасли, поэтому, если это одна из ваших целей, вы, вероятно, захотите сделать и то, и другое.Вы можете решить получить степень бакалавра, поработать несколько лет, а затем вернуться для получения докторской степени, или вы можете пройти обучение все вместе, а затем набраться опыта.

Независимо от того, что лучше всего подходит для вас, правильное сочетание образования и опыта может позволить вам работать в интересующей вас области генной инженерии.

5. Присоединиться к профессиональной организации

Вы можете обнаружить, что присоединиться к профессиональной организации – это значит полезен в предоставлении сетевых возможностей и ресурсов для получения дополнительных сведений о вашей области.Некоторые из этих профессиональных организаций включают Общество биомедицинской инженерии, Американскую ассоциацию семейных и потребительских наук, Центр генетики и общества и Американский институт биологических наук. Эти типы организаций также предлагают возможности непрерывного образования, что особенно важно в такой области, как генная инженерия.

Заработная плата и перспективы трудоустройства

Согласно Indeed Salaries, биомедицинские инженеры, включая генных инженеров, имеют среднюю заработную плату по стране в размере 87 894 долларов в год.Однако зарплата генного инженера может сильно различаться в зависимости от образования, опыта и местоположения. Компания, в которой вы работаете, также может повлиять на ваш заработок, поскольку более крупные компании могут платить более высокую зарплату опытным генным инженерам. В этой области также наблюдается рост: Бюро статистики труда прогнозирует темпы роста на 5% с 2019 по 2029 год, что выше среднего роста занятости.

Работа, похожая на инженера-генетика

Если вы думаете о карьере инженера-генетика, вы можете рассмотреть и другие связанные должности.Вот список из 10 должностей, похожих на работу инженера-генетика:

1. Генетический консультант

2. Клинический генетик

3. Судебно-медицинский эксперт

4. Куратор генома

5. Молекулярный генетик

6. Специалист по биоинформатике

7. Исследователь общественного здравоохранения

8. Биолог

9. Биоэтик

10. Профессор генетики человека

Сколько времени нужно, чтобы стать инженером-генетиком? | Работа

Автор Chron Contributor Обновлено 12 октября 2021 г.

Генная инженерия – это процесс перегруппировки фрагментов ДНК для добавления или удаления элементов из генетической структуры организма или для перемещения ДНК от одного вида к другому. Эта область специализируется на биомедицинской инженерии. Бюро статистики труда (BLS) сообщает, что биоинженерам нужна степень бакалавра.Для руководства исследовательскими группами обычно требуется диплом о высшем образовании в области генной инженерии.

Генная инженерия служит нескольким целям, таким как регулирование разведения животных или лечение генетических заболеваний у людей. Генные инженеры также работают над созданием микроорганизмов, которые могут служить различными источниками топлива или очищать промышленные отходы.

Требования к образованию для инженеров-генетиков

Инженерам-генетикам обычно требуется степень бакалавра в области биомедицинской инженерии или биологических наук с акцентом на молекулярную и клеточную биологию, биохимию, медицинскую генетику и эволюционную биологию.Получение степени магистра может расширить возможности для руководства исследовательской группой.

Докторантура требуется для преподавания в университете или проведения независимых исследований высокого уровня. Некоторые генные инженеры в области биомедицинской инженерии имеют докторские и докторские степени; в зависимости от вашего предыдущего образования, получение этих двух степеней занимает от двух до восьми лет каждая.

Характеристики генетического инженера

Генетическим инженерам необходимы навыки, которые они формируют во время обучения.Они должны быть увлечены и интересоваться генетическими основами болезней и здоровья. Они должны быть мотивированными, терпеливыми и аналитическими, поскольку они постоянно учатся, упорно работают и решают проблемы. У них есть активное слушание, математические и коммуникативные навыки. Помимо математического анализа и обширных естественных наук, они разбираются в черчении, компьютерном программировании и механическом рисовании.

Специализированное обучение

Чем больше у кандидата подготовки и опыта в различных типах ДНК-технологий, тем лучше могут быть его карьерные возможности.Хотя лицензирование и сертификация не требуются в каждом штате, Американская ассоциация семейных и потребительских наук, или AAFCS, предлагает предпрофессиональную оценку и сертификацию, подтверждающую компетентность для приема на работу. AAFCS стремится углубить понимание потенциальных возможностей использования и преимуществ генной инженерии для повышения питательной ценности и смягчения проблем мирового голода.

Некоторые школы предоставляют обучение, например, программа Геномных наук Университета Висконсин-Мэдисон.Программа учит новых биологов, как объединить различные принципы, необходимые для решения сложных проблем, связанных с исследованиями биологических дефектов, связанных с расстройствами и заболеваниями.

Заработная плата и перспективы инженера-генетика

Технически инженеры-генетики не являются инженерами, но их называют таковыми из-за их способности переделывать структуры ДНК. Ученые со степенью в области генной инженерии часто находят работу в федеральном правительстве, фармацевтических компаниях, производителях, частных исследовательских корпорациях или университетских исследовательских институтах.Бюро статистики труда, или BLS, сообщает, что биоинженеры получали среднюю годовую зарплату в размере $ 92 620 по состоянию на май 2020 года. Годовая заработная плата обычно варьировалась от $ 56 590 на 10-м процентиле до более чем $ 149 440 на 90-м процентиле.

BLS прогнозирует рост занятости биоинженеров на 6 процентов в период с 2020 по 2030 год, что немного ниже средних темпов роста по всем профессиям. Большинство рабочих мест для биоинженеров будет создано за счет выхода на пенсию и текучести кадров.

1 Исследование генетически модифицированных культур Национальными академиями наук, инженерии и медицины | Генно-инженерные культуры: опыт и перспективы

Встречи и вебинары для сбора информации

Комитеты, созываемые национальными академиями, приглашают докладчиков выступить с докладами во время учебы. Спикерам предлагается предоставить комитету информацию по конкретным темам, имеющим отношение к постановке задачи исследования.Всякий раз, когда комитет национальных академий проводит встречу с приглашенными докладчиками, собрание открыто для публики.

В период с сентября 2014 г. по май 2015 г. комитет провел три открытых заседания и 15 веб-семинаров по различным темам (Таблица 1-2). Всего комитет заслушал 80 приглашенных презентаций. Многие члены комитета также посетили однодневный семинар, на котором сравнивали воздействие на окружающую среду методов борьбы с вредителями в различных системах земледелия, на котором присутствовало еще 12 докладчиков. ⁷ Количество презентаций, сделанных комитету, значительно превышает количество презентаций предыдущих комитетов национальных академий, которые были созваны для изучения генетически модифицированных культур. ⁸ В ходе исследования комитет заслушал выступления докладчиков не только из США, но также из Франции, Великобритании, Германии, Канады и Австралии, а также представителей Африканского союза, Всемирной торговой организации и Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. ⁹

Представителей общественности также поощряли посещать собрания, и комитет предпринял согласованные усилия по использованию технологий, которые позволяли людям просматривать собрания, если они не могли присутствовать.Все личные встречи с общественностью транслировались в прямом эфире, представители общественности могли слушать вебинары, а записи презентаций на встречах и вебинарах архивировались на веб-сайте исследования. Семинар по сравнительной борьбе с вредителями был также открыт для общественности, он транслировался в прямом эфире, а также записывался и архивировался. ¹⁰ В ходе фазы сбора информации исследования более 500 человек посетили или дистанционно присоединились по крайней мере к одному собранию, вебинару или семинару, проведенному комитетом.

__________________

⁷ Семинар проводился при поддержке программы грантов на оценку биотехнологических рисков Министерства сельского хозяйства США.

⁸ Имена всех докладчиков и повестки дня личных встреч и вебинаров приведены в Приложении C. Имена докладчиков и повестка дня семинара приведены в Приложении D. Ни один докладчик не получил компенсацию за свои презентации; однако национальные академии предложили оплатить все соответствующие дорожные расходы для всех докладчиков, приглашенных на личные встречи.Когда ранее принятые обязательства не позволяли приглашенному докладчику присутствовать на личной встрече, были приняты меры для подключения докладчика к встрече через Интернет. Приложение E содержит список приглашенных докладчиков, которые не смогли выступить перед комитетом на открытых собраниях или через веб-семинар из-за других обязательств, отклонили приглашение комитета или не ответили на приглашение комитета.

⁹ Несколько членов комитета также приняли участие в семинаре национальных академий, организованном Круглым столом по связям с общественностью в науках о жизни.Семинар «Когда наука и граждане соединяются: участие общественности в генетически модифицированных организмах» был проведен в январе 2015 года.

¹⁰ Записи заседаний комитета, вебинаров и семинара находятся на http://nas-sites.org/ge-crops/. По состоянию на 23 ноября 2015 г.

Генная инженерия – обзор

2.08.1 Введение в генную инженерию

С открытием ДНК как универсального генетического материала в 1944 году [1] и выяснением ее молекулярной структуры примерно десятилетие спустя [2] наступила эра Наука и технология ДНК официально начались.Однако только в 1970-х годах исследователи начали манипулировать ДНК с помощью высокоспецифичных ферментов, таких как эндонуклеазы рестрикции и ДНК-лигазы. Эксперименты в области молекулярной биологии, проведенные в Стэнфордском университете и в окрестностях залива в 1972 году, представляют собой самые ранние примеры технологии рекомбинантной ДНК и генной инженерии [3, 4]. В частности, группа молекулярных биологов смогла искусственно сконструировать молекулу бактериальной плазмидной ДНК путем сплайсинга и объединения фрагментов из двух природных плазмид различного происхождения.Полученную рекомбинантную ДНК затем вводили в бактериальный штамм-хозяин Escherichia coli для репликации и экспрессии резидентных генов. Этот знаменитый пример представляет собой первое использование технологии рекомбинантной ДНК для создания генетически модифицированного организма.

В целом, генная инженерия ( Рисунок 1 ) относится ко всем методам, используемым для искусственного изменения организма с целью производства желаемого вещества (такого как фермент или метаболит), которое не производится организмом естественным образом, или для усиления ранее существовавшего клеточного процесса.На первом этапе желаемый сегмент ДНК или ген выделяют из исходного организма путем извлечения и очистки полной клеточной ДНК. Затем ДНК манипулируют с использованием многочисленных лабораторных методов и вставляют в молекулу генетического носителя для доставки в штамм-хозяин. Способы доставки генов зависят от типа задействованного организма и могут быть разделены на вирусные и невирусные методы. Трансформация (невирусная, для бактерий и низших эукариот), трансфекция (вирусная и невирусная, для эукариот), трансдукция (вирусная, для бактерий) и конъюгация (от клетки к клетке, для бактерий) – все это широко используемые методы доставки генов и Перенос ДНК.Поскольку ни один метод доставки генов не способен трансформировать каждую клетку в популяции, способность отличать рекомбинантные клетки от нерекомбинантов составляет решающий аспект генной инженерии. Этот этап часто включает использование наблюдаемых фенотипических различий между рекомбинантными и нерекомбинантными клетками. В редких случаях, когда выбор рекомбинантов недоступен, требуются трудоемкие методы скрининга для обнаружения чрезвычайно небольшой субпопуляции рекомбинантных клеток в значительно большей популяции клеток дикого типа.

Рис. 1. Базовая схема процесса генной инженерии, включая репликацию и экспрессию рекомбинантной ДНК в соответствии с центральной догмой молекулярной биологии.

Хотя клетки состоят из различных биомолекул, включая углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты и белки, ДНК является основной мишенью для манипуляций для генной инженерии. Согласно центральной догме молекулярной биологии, ДНК служит шаблоном для репликации и экспрессии генов и, следовательно, использует генетические инструкции, необходимые для функционирования всех живых организмов.Посредством экспрессии генов кодирующие сегменты ДНК транскрибируются с образованием информационных РНК, которые впоследствии транслируются с образованием полипептидов или белковых цепей. Следовательно, манипулируя ДНК, мы потенциально можем изменить структуру, функцию или активность белков и ферментов, которые являются конечными продуктами экспрессии генов. Эта концепция лежит в основе многих методов генной инженерии, таких как производство рекомбинантных белков и белковая инженерия. Кроме того, практически каждый клеточный процесс осуществляется и регулируется ферментами, включая реакции, пути и сети, которые составляют метаболизм организма.Следовательно, метаболизм клетки может быть намеренно изменен, модифицируя или даже реструктурируя естественные метаболические пути, чтобы привести к новым метаболическим действиям и возможностям, применение, известное как метаболическая инженерия. Такие подходы к метаболической инженерии часто реализуются с помощью манипуляций с ДНК.

Первый генно-инженерный продукт, одобренный Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для коммерческого производства, появился в 1982 году, когда штамм E. coli был сконструирован для производства рекомбинантного человеческого инсулина [5].До этой вехи инсулин получали преимущественно от убойных животных, обычно свиней и крупного рогатого скота, или путем экстракции из человеческих трупов. Инсулин имеет относительно простую структуру, состоящую из двух небольших полипептидных цепей, соединенных двумя межмолекулярными дисульфидными связями. К сожалению, E. coli дикого типа неспособна выполнять многие посттрансляционные модификации белка, включая дисульфидные связи, необходимые для образования активного инсулина. Чтобы преодолеть это ограничение, первые формы синтетического инсулина были произведены путем получения рекомбинантных полипептидных цепей в различных штаммах бактерий и их связывания посредством реакции химического окисления [5].Однако почти все современные формы инсулина производятся с использованием дрожжей, а не бактерий, из-за способности дрожжей секретировать почти идеальную копию человеческого инсулина без каких-либо химических модификаций. После успеха рекомбинантного человеческого инсулина на рынке начали появляться рекомбинантные формы других биофармацевтических препаратов, такие как гормон роста человека в 1985 году [6] и тканевый активатор плазминогена в 1987 году [7], все из которых производятся с использованием тех же концепций генной инженерии. применительно к производству рекомбинантного инсулина.

В результате огромного количества приложений и огромного потенциала, связанного с генной инженерией, применение биоэтики становится необходимым. Обеспокоенность относительно неэтичного и небезопасного использования генной инженерии быстро возникла с появлением в 1970-х годах технологий клонирования генов и рекомбинантной ДНК, главным образом из-за общего отсутствия понимания и опыта в отношении новой технологии. Способность ученых вмешиваться в природу и изменять генетический состав живых организмов была в центре внимания многих проблем, связанных с генной инженерией.Хотя широко распространено мнение, что потенциальные сельскохозяйственные, медицинские и промышленные преимущества, предоставляемые генной инженерией, значительно перевешивают неотъемлемые риски, связанные с такой мощной технологией, большинство моральных и этических проблем, поднятых во время зарождения генной инженерии, все еще активно выражаются сегодня. По этой причине все генетически модифицированные продукты, производимые во всем мире, подлежат государственному контролю и одобрению до их коммерциализации. Независимо от рассматриваемого применения, при работе с генно-инженерными организмами необходимо проявлять большую ответственность и осторожность, чтобы обеспечить безопасное обращение, обработку и утилизацию всех генетически модифицированных продуктов и организмов.

Поскольку область биотехнологии в значительной степени зависит от применения генной инженерии, в этой статье представлены как фундаментальные, так и прикладные концепции, касающиеся современных методов и приемов генной инженерии. Особое внимание следует уделять генетической модификации бактериальных систем, особенно тех, которые включают самую известную рабочую лошадку E. coli из-за ее хорошо известной генетики, быстрого роста и простоты манипуляций.

Геномика и молекулярная генетика.Б.С.

Что такое степень бакалавра в области геномики и молекулярной генетики?

Область геномики трансформирует область биологии и оказывает влияние на области онкологии, фармакологии и инфекционных заболеваний. Вместе с молекулярной генетикой (раздел генетики, изучающий структуру и активность генетического материала на молекулярном уровне) ученые открывают схемы ДНК организмов и то, как их конструкция, регуляция и мутации способствуют возникновению болезней человека.

Специалисты в области геномики и молекулярной генетики не только изучают функционирование и состав отдельного гена, но также понимают взаимосвязь генов, чтобы определить их совокупное влияние на рост и развитие организма. Студенты факультета геномики и молекулярной генетики в Технологическом университете Флориды изучают эту научную взаимосвязь, развивая знания для решения реальных проблем, таких как устойчивые к антибиотикам бактерии и лечение рака.

Профессора немедленно погружают студентов в эту область, получая доступ к современным генетическим, геномным, клеточным и молекулярным подходам к изучению биологии. Учебная программа закладывает прочную основу в области химии, биохимии, физики и математики, а также выполняет серьезные исследовательские проекты.

Программа степени в области геномики и молекулярной генетики в Технологическом университете Флориды сосредоточена на понимании взаимодействий между ДНК, РНК, белками в клетках и молекулярной генетикой в ​​междисциплинарной области, которая показывает, как жизнь функционирует как на молекулярном, так и на организменном уровне.

Практический опыт

Под руководством преподавателей-наставников, приверженных практическому опыту обучения, студенты, обучающиеся по программе получения степени по геномике и молекулярной генетике, проводят захватывающие независимые или совместные (с коллегой или профессором) исследования. Работая в исследовательских лабораториях вместе с преподавателями, аспирантами и однокурсниками, студенты приобретают ценные навыки и получают высококонкурентное резюме.

Вершиной направления в области геномики и молекулярной генетики является лабораторный опыт для старших сотрудников, во время которого студенты интенсивно изучают генную инженерию и анализ нуклеиновых кислот.

«Зачем получать степень бакалавра в области геномики и молекулярной генетики в Технологическом институте Флориды? ”

Программа на получение степени в области геномики и молекулярной генетики в Технологическом университете Флориды представляет собой активную практическую программу, которая дает студентам возможность интенсивного обучения в классе и в лаборатории. Биология в Технологическом институте Флориды – это не только то, что вы изучаете, это то, чем вы занимаетесь под руководством профессора, включая определение того, как стресс влияет на клеточные процессы, как растения разговаривают друг с другом и что определяет рост и деление клеток.

Международно признанный факультет

Студенты учатся у всемирно известных преподавателей, которым нравится тесно сотрудничать со студентами. Небольшие классы Florida Tech также способствуют созданию учебной среды, основанной на наставничестве. Для планирования учебной программы и карьеры у студентов есть один консультант факультета, который консультирует их в течение полной четырехлетней программы по геномике и молекулярной генетике.

Кроме того, исследование профессора Майкла Грейса привлекло внимание всего мира благодаря тематическим статьям на каналах National Geographic Channel, Discovery Channel, TLC, CNN, Discovery Canada, ABC News, National Public Radio и National Geographic Magazine.Факультет проводит разнообразные исследования, охватывающие многие актуальные темы в данной области.

Лаборатория высоких технологий

Передовые инструменты – важнейший компонент для завершения исследований в области геномики и молекулярной генетики. Флоридский технологический институт оснащен ультрасовременным оборудованием в здании Ф. Эта учебно-исследовательская лаборатория площадью 70000 квадратных футов включает масс-спектрометры, термоциклеры для ПЦР, электронные микроскопы, конфокальные микроскопы, теплицу, лабораторию визуализации, микроскопию высокого разрешения, лаборатории тканевых культур и камеры роста, а также все оборудование, необходимое для анализа. гены и белки.

В университете также есть недавно построенный Центр науки и инженерии Харриса площадью 29 000 квадратных футов, который обслуживает исследовательские потребности многих программ биологии, включая мелкомасштабное культивирование водорослей, моллюсков и видов рыб.

Расположен в самом сердце коридора высоких технологий Флориды

Вам будет сложно найти другой университет молекулярной биологии, который мог бы конкурировать с местонахождением Florida Tech. Кампус площадью 130 акров расположен на Космическом побережье (названном так из-за присутствия НАСА и Космического центра Кеннеди на мысе Канаверал к северу от нас), в нескольких минутах от лагуны Индиан-Ривер, самого разнообразного устья в Северной Америке.

В этом районе находится пятое место по численности высокотехнологичной рабочей силы в стране. Поблизости расположено более 5000 высокотехнологичных корпораций, правительственных и военных организаций. Эта рабочая сила также предоставляет множество возможностей для стажировки и трудоустройства.

Florida Tech находится прямо над дорогой от Атлантического океана с его 72 милями прекрасных пляжей и недалеко от тематических парков Флорида-Кис или Орландо. У нас также есть богатая жизнь в кампусе, которая включает в себя широкий спектр очных и университетских видов спорта, клубов и общественных мероприятий.

«Как бакалавр в области геномики и молекулярной генетики подготовит меня к будущему? ”

В Florida Tech исследования молекулярной генетики и геномики представляют собой комплексную, высокотехнологичную и тщательную учебную программу, которая готовит студентов к исследовательской карьере в академических кругах, фармацевтических разработках и биотехнологиях.

Бесподобные возможности для учебы и стажировки

Стажировки обучают студентов, используя то же оборудование и методы, которые они найдут на работе после завершения учебы.Недавние возможности стажировки включают:

• Лаборатория Колд-Спринг-Харбор
• Онкологический исследовательский центр Фреда Хатчинсона
• Космический центр Кеннеди
• Национальные институты здравоохранения
• Интенсивные старшие лабораторные исследования

Примите участие в передовых исследованиях под руководством преподавателей

На факультете биологии есть активные преподаватели, которые непосредственно привлекают студентов к исследованиям и стажировкам в начале их первого года обучения.Технологический факультет Флориды быстро объединяет студентов в свои исследовательские группы, что, в свою очередь, означает, что студенты могут определить свою специальность на ранних этапах своей карьеры в колледже. Такие исследования часто приводят к публикациям в научных журналах и обмену результатами исследований с другими университетами, занимающимися геномикой и молекулярной генетикой.

Профессора также могут приглашать студентов для участия в исследовательских группах факультетов. Эти проекты позволяют студентам участвовать в исследованиях высокого уровня, пока они еще учатся.В качестве ассистентов студенты работают над проблемами реальной жизни, такими как устойчивые к антибиотикам бактерии, лекарства от рака, анализ места преступления и сельское хозяйство в космосе.

Профессора кафедры молекулярной биологии проводят разнообразные исследовательские проекты, в том числе:

• Инфракрасные системы визуализации гадюк, питонов и удавов
• Токсикология морских животных
• Молекулярные механизмы, лежащие в основе слияния сперматозоидов и яйцеклеток
• Заболевания, такие как сердечно-сосудистые и другие болезни Альцгеймера, связанные с клеточным стрессом
• Заводская связь
• Молекулярные мишени для разработки новых антибиотиков и фармацевтических препаратов
• Метаболомика растений

Учебная программа завершается опытом работы в лаборатории старшего специалиста.Эта программа состоит из 15-20 часов в неделю практических лабораторных занятий, где студенты получают опыт использования современных инструментов и методов, используемых исследователями молекулярной биологии.

«Что вы можете сделать со степенью бакалавра в области геномики и молекулярной генетики? ”

Как могла бы выглядеть моя карьера со степенью в области геномики и молекулярной генетики? B.S.?

Молекулярная биология предоставляет широкий спектр возможностей для карьерного роста в таких областях, как генная инженерия, биотехнология, проект генома человека, структура клетки, устойчивость к бактериям и исследования рака.Геномика и молекулярная генетика – это постоянно развивающиеся области, которые не показывают никаких признаков замедления. Степень бакалавра в области геномики и молекулярной биологии Флоридского технологического института готовит студентов к учебе в магистратуре в самых разных областях (включая медицинскую школу) или любой из многих профессий в области молекулярной биологии.

Карьера в области геномики может включать установление генотипов, проведение диагностических процедур для обнаружения генетических заболеваний или интерпретацию результатов тестов ДНК. Как ученые-молекулярные генетики, выпускники, скорее всего, будут работать в исследовательских центрах, больницах и лабораториях.Работа предполагает работу в команде, сбор, интерпретацию и представление данных, а также использование высокотехнологичного оборудования.

Перспективы карьеры

Работодатели постоянно набирают студентов Технологического института Флориды для прохождения стажировки и трудоустройства. Выпускники хорошо подготовлены к должностям начального уровня в качестве ученых-исследователей в различных отраслях, включая здравоохранение, фармацевтические разработки, судебную медицину, биотехнологию, генетику, науку о продуктах питания и биоинженерию. Biospace.com называет геномику и генетику вторыми из пяти наиболее востребованных научных вакансий на 2017 год с потенциальным доходом в 140000 долларов.

«Справочник по профессиональным перспективам», опубликованный Бюро трудовых стандартов (BLS) Министерства труда США, предоставляет информацию о конкретных должностях, включая, среди прочего, среднюю годовую заработную плату, условия труда и перспективы трудоустройства. По данным Бюро, ожидается, что занятость в области биологии вырастет на 20% до 2018 года, в то время как карьерные возможности в области генетики и геномики вырастут на колоссальные 29% до 2024 года.

Другие варианты карьеры

Карьера по специальностям геномика и молекулярная генетика:

• Здравоохранение / медицина
• Фармацевтика и разработка лекарственных препаратов
• Судебная медицина
• Академические исследования
• Биотехнологии
• Генетика
• Наука о продуктах питания
• Биоинженерия

Аспирантура и докторантура

После получения степени в области геномики и молекулярной генетики многие выпускники поступают в магистратуру или докторантуру в Технологический институт Флориды или в другой престижный университет по всей стране.