Профессия биотехнолог

Что такое геном?

Геном это вся информация о строении наследственности организма. Практически у всех живых существ носителем генома является ДНК, но есть организмы, передающие свою наследственную информацию в виде РНК. Геном передается от родителей к детям, и в ходе этого процесса передачи могут возникать ошибки — мутации.

Взаимодействие лекарства ремдесивира с РНК-зависимой РНК-полимеразой вируса SARS-CoV-2. Источник. Биоинформатика последовательностей работает с более высоким уровнем организации живой материи — начиная с отдельных нуклеотидов, ДНК и генов, и заканчивая целыми геномами и их сравнениями друг с другом.

Представьте себе человека, который видит перед собой набор букв алфавита (но не простого, а генетического или аминокислотного) и ищет в них закономерности, объясняя и подтверждая их статистически, с использованием компьютерных методов. Биоинформатика последовательностей объясняет, с какой мутацией связано то или иное заболевание или почему в крови пациента накапливаются вредоносные вещества. Помимо медицинских данных, биоинформатики последовательностей изучают закономерности распространения организмов по земле, популяционные различия между группами животных, роли и функции конкретных генов. Благодаря этой науке можно проверять эффективность лекарств и изучать биологические механизмы, которые объясняют их действие.

Например, благодаря биоинформатическому анализу были найдены и описаны мутации, приводящие к развитию муковисцидоза — моногенного заболевания, вызванного поломкой гена одного из хлорных каналов. А еще теперь мы гораздо лучше знаем, кто приходится ближайшим биологическим родственником человеку и как наши предки расселялись по планете. Более того, каждый человек, прочитав свой геном, может узнать, откуда происходит его род и к какой этнической группе он принадлежит. Множество зарубежных (23andme, MyHeritage) и российских (Genotek, Atlas) сервисов позволяют получить эту услугу за сравнительно небольшую цену (порядка 20 тыс. рублей).

Результаты анализа ДНК-теста на происхождение и популяционную принадлежность от компании MyHeritage.

Результаты анализа ДНК-теста на популяционную принадлежность от компании 23andMe.

Где можно получить профессию бионик?

Чтобы стать биоником нужно выбрать один из двух вариантов получения образования:

учиться в двух ВУЗах параллельно или поочередно;

поступить в один из ВУЗов (которых, пока, к сожалению, немного) на базе которых готовят специалистов по направлению «Биотехнологии».

Конечно же, большинство будущих биоников предпочтут второй вариант и будут делать свой выбор из таких ВУЗов, как:

• Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;
• Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В.И. Ульянова (Ленина) — специальность: Биотехнические системы и технологии;
• Уральский федеральный университет;
• Казанский (Приволжский) федеральный университет;
• Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана;
• Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского;
• Волгоградский государственный медицинский университет – для тех, кто планирует связать свою жизнь с медициной;
• Белгородский государственный национальный исследовательский университет;
• Донской государственный технический университет;
• Рязанский государственный радиотехнический университет.

Поскольку бионика достаточно специфическая наука, старшеклассникам желательно проверить свои творческие и изобретательские способности в технопарках, где занятия проводятся в интерактивных классах, при участии опытных педагогов, преподавателей ВУЗов, профильных специалистов. И только после этого принимать решение о выборе профессии.

Источники изображений: kp.ru, robo.house, neizvestniy-geniy.ru, habr.com

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)

Москва

Тюменский государственный университет

Тюмень

Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова

Якутск

Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга

Петропавловск-Камчатский

Сахалинский государственный университет

Южно-Сахалинск

Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева

Москва

Дальневосточный федеральный университет

Владивосток

Якутская государственная сельскохозяйственная академия

Якутск

Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина

Москва

Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского

Москва

Особенности профессии

Одна из основных особенностей профессии микробиолога – это высокий уровень ответственности. Достаточно часто его работа направлена на исследование потенциально опасных микроорганизмов, поэтому соблюдение правил безопасности на рабочем месте для таких сотрудников имеет исключительное значение. В целом их трудовые обязанности обычно сводятся примерно к следующим:

• Отбор проб материала, которые подходят для исследовательских целей.
• Посев изучаемых микроорганизмов на среду, которая подходит для их роста и развития, поддержание их жизнеспособности за счет использования специальных питательных растворов.
• Исследование состояния микроорганизмов, определение факторов, которые угнетают их развитие, и тех, что, напротив, его стимулируют.
• Определение свойств микроорганизмов.
• Разработка веществ и препаратов, способных стимулировать рост микроорганизмов или подавлять его.
• Совершенствование имеющихся методик и разработка новых методов изучения исходного материала.
• Проведение испытаний материала для получения необходимого результата.
• Формирование выводов исследования или разработки, оформление официальной документации.
• Правильная утилизация сырья и материалов, своевременное пополнение расходников, поддержание оборудования в исправном состоянии, соблюдение ТБ.

Микробиолог, даже работающий в фармацевтической компании или на любом другом промышленном предприятии, в первую очередь, является ученым. Коммерческая подоплека его труда влияет на постановку задач исследований, использование их результатов, однако само по себе деятельность такого специалиста является, в большой степени, научной.

Чем могут удивить генетики в скором будущем?

Уже сейчас биоинженерия оказывает значительное влияние на охрану окружающей среды, медицину, сельское хозяйство, пищевую промышленность, а в ближайших планах биотехнологов — новые методы и приемы. Те, кто планирует связать свою судьбу со специальностью «биотехнология», где работать, в каком направлении, могут узнать из представленной ниже информации:

• В первую очередь революционные изменения могут произойти в сельскохозяйственном производстве. Есть возможность искусственно создавать новые растения с повышенным содержанием белка, что сократит, в свою очередь, потребление мяса.
• Растения, которые сами будут выделять яды от насекомых и нитраты, позволят уменьшить загрязнение почвы удобрениями и химикатами.
• Генетическая инженерия позволяет управлять наследственностью и бороться с наследственными заболеваниями.
• Биологи-конструкторы планируют искусственно создавать организмы с заранее обусловленными качествами.
• Энергия и топливо из растений, грибов, бактерий, а также использование в этих целях энергии моря.
• Генно-модифицированные зерновые культуры.
• Безотходный производственный круг – переработка всех видов отходов.
• Использование биоматериалов для регеративной медицины.
• Новые виды биологических лекарств и вакцин.
• Восстановление потенциала плодородных земель и пресной воды.
• Исследования человеческого генома и наследственных болезней.

Оплата труда

Ступеньки карьеры и перспективы

Биотехнологи могут работать на позициях биохимика, биолога, вирусолога, микробиолога. Начинающие специалисты, как правило, устраиваются лаборантами химического анализа в фармацевтических компаниях или на предприятиях пищевой промышленности. На заводах по производству лекарств и пищевых добавок можно работать контролером производства. Карьеру можно сделать по вертикали, повышая профессиональный уровень и, соответственно, разрядность должности, вплоть до руководителя производства. Работая в НИИ, при стремлении к научным открытиям, можно сделать карьеру в научном мире.

Знаменитые биотехнологи

Ю.А.Овчинников – один из самых известных ученых в биотехнологии, ведущий ученый в сфере мембранной биологии. Автор множества научных работ (более 500), в том числе «Биоорганическая химия», «Мембрано-активные комплексоны». Его именем названо Общества биотехнологов России им. Ю.А.Овчинникова.

Интересные факты о профессии

Новости трансгенной инженерии. Учёные скрестили попугая и сахарный тростник. Теперь сахар сам говорит, сколько его класть в чай. 

История возникновения биотехнологии как науки:

В самые давние времена люди, сами того не осознавая, применяли биотехнологии в выпечке хлеба, в производстве вина и кисломолочных продуктов.

Научную основу под все подобные процессы подвел Л.Пастер в XIX веке, доказав, что процесс брожения обусловлен микроорганизмами. Но в современном виде биотехнология как наука возникла не сразу, а пройдя несколько этапов:

1. В 40-50-е годы ХХ века в результате биосинтеза пенициллина была создана микробиологическая промышленность.
2. В 60-70-е годы произошло развитие клеточной инженерии.
3. В 1972 году создание первой гибридной молекулы ДНК «in vitro» в США повлекло за собой возникновение генетической инженерии. После этого стало возможным преднамеренное изменение генетической структуры живых организмов. В 70-е годы возник и сам термин «биотехнология».

Поэтапность появления биотехнологии обусловило её неразрывную связь с клеточной и молекулярной биологией, биохимией, молекулярной генетикой и биоорганической химией.

Автор статьи Флюра Ягофарова.

Специальность биотехнолог

Такая профессия востребована и перспективна. Она подходит молодым людям, которые хорошо учились и сдавали экзамены в школе по предметам: химия, биология, физика и математика. Обучение может быть направлено на изучение БТ в целом или в одном из ее направлений. Личные качества, которыми желательно обладать, чтобы получать профессии, связанные с БТ:

• Высокий интеллект и аналитический склад ума.
• Любознательность и эрудированность.
• Нестандартное мышление.
• Терпение и наблюдательность.
• Целеустремленность и ответственность.
• Коммуникабельность.

В высших учебных заведениях можно получить основную профессию или прослушать дополнительный курс для получения второго образования уже состоявшимся профессионалам, например, врачам, по специальности биотехнология. Вуз лучше выбрать государственный, с высоким уровнем преподавания на ведущих кафедрах и хорошими материально-техническими ресурсами — оборудованными лабораториями, налаженными контактами в научном сообществе и возможных местах прохождения практики. Список университетов в Москве, имеющих биотехнологический факультет:

1. МГУ им. М. В. Ломоносова.
2. Аграрный университет им. К. А. Тимирязева.
3. РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина.
4. Исследовательский университет им Н. И. Пирогова.
5. РУДН.
6. РЭУ им. Г. В. Плеханова.

Вакансии и места работы

Биотехнологи могут работать в научно-исследовательских институтах, которые занимаются глобальными проектами по бионике, биофизике, микробиологии, генной инженерии и другим направлениям БТ. Исследования и разработки могут выполняться по заказу специализированных компаний или в чисто научных целях. Начинающий специалист обычно начинает карьеру с должности лаборанта химического анализа.

Имея склонность и стремление к научным открытиям можно зарекомендовать себя в научном мире. Особое направление БТ — биоинформатика, занимающаяся математическим и компьютерным анализом биологических процессов. Специалисты этого направления требуются во всех областях, связанных с БТ. В медицине все более широко применяются достижения БТ — от лечения генетических заболеваний до разработки новых методик хирургических операций. Вакансии, доступные для биотехнологов — микробиолог или вирусолог.

На фармацевтическом, косметологическом и пищевом производстве и на предприятиях агропромышленного комплекса всегда требуются специалисты, работающие с живыми организмами, — биофармакологи, лаборанты, контролеры технологического процесса, биотехнологи липидов и белков, биоинженеры клеток и тканей. Довольно большой процент выпускников вузов получает дополнительно педагогическое образование и осваивает педагогическую деятельность в области обучения специалистов по БТ.

Биотехнология актуальна и как прикладная наука, сконцентрированная на теоретических исследованиях и разработках.

Плюсы и минусы профессии

Основными положительными моментами при выборе специальности БТ являются актуальность и многозначность — возможность попробовать себя в самых разных сферах и компаниях, в том числе и иностранных, так как российские ученые высоко ценятся за рубежом. Профессионалы этого направления востребованы на рынке труда постоянно и есть вероятность появления новых отраслей человеческой деятельности, которые только формируются или еще даже не существуют. К другим плюсам можно отнести:

• респектабельность и престижность;
• высокую оплату труда при достаточном уровне квалификации;
• хорошие карьерные перспективы;
• моральное удовлетворение — возможность улучшить или спасти жизни многих людей;
• если есть талант и упорство — самореализация в науке.

Некоторые отрицательные моменты тоже присутствуют. Перспективы сильно зависят от места работы и руководства организации-работодателя — карьерный рост и зарплата могут не соответствовать желаемым. Не все специалисты могут осилить сложность заданий и повышенную ответственность на занимаемой вакансии. Некоторые сферы БТ, в частности, генная инженерия, испытывают негативное отношение религиозных деятелей и общественности.

Главными центрами развития БТ являются США и Европа. В России эта отрасль крайне привлекательна для инвесторов, но сложности состоят в выводе новых продуктов на рынок и большой длительности цикла от начала разработки проектов до запуска в производство. Тем не менее на рынке уже существует немало компаний, специализирующихся сугубо на биотехнологиях — Ohmygut, CardioQVARK, Инсилико, 3Д Биопринтинг Солюшенс и другие. Возможно, будущему специалисту-биотехнологу выпадет возможность работать именно в них.

Обязанности

Профессиональные обязанности биотехнологов могут сильно различаться в зависимости от того, где трудится данный специалист.

• Если это связано с фармацевтикой, то он занимается разработкой лекарственных составов, их улучшением, изменением, если это потребуется. В его компетенции – внедрение новых технологий производства, усовершенствование прежних. Он также делает все необходимые отчеты по проведенным манипуляциям. Поскольку это очень ответственный процесс – создание препаратов, витаминов, пищевых добавок, биотехнолог не имеет права ошибиться. Нужно быть очень внимательным и ответственным в данной области.
• При условии, что биотехнолог посвятил себя научно-исследовательской деятельности, он принимает участие в различных разработках и экспериментах, фиксирует это документально. В случае возникновения ошибок и просчетов работает над их устранением. Кроме того, он может заниматься методическими разработками в тех областях, с которыми связан.
• Биотехнолог может быть связан с экологией. Тогда он следит за окружающей средой, контролирует утилизацию отходов, следит за качеством воздуха и воды, разрабатывает мероприятия, способные улучшить состояние экологии, и следит за их исполнением.
• Биотехнолог может реализовать себя и в пищевой промышленности. И тогда в его обязанности входит строгий контроль за качеством сырья и продуктов, соблюдение всех санитарных норм, а также разработка новых рецептов и технологий, внедрение их в жизнь и контроль за прохождением всей цепочки.
• И в сельском хозяйстве этот специалист может быть востребован. В этом случае он занимается селекцией, выводит новые гибриды, разрабатывает средства для борьбы с болезнями и вредителями, а также методы повышения урожайности.

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.

Успешная карьера в аквакультуре

Данная область биологии подходит только для тех, кого действительно привлекает подводный мир, а таких людей немало. Сегодня на многих биологических факультетах есть отдельная специальность – «водные ресурсы». Курс обучения варьируется от 4 до 6 лет. На протяжении этого времени студенты углубленно изучают всю фауну и флору подводного мира на молекулярном уровне.

После выпуска на рынок труда выходят квалифицированные специалисты, которые способны решать любые задачи, непосредственно связанные с морями, реками, искусственными водоемами и озерами. Их прямые функции:

• изучение всех видов рыб и остальных представителей подводной фауны, как ракообразные, моллюски, морские млекопитающие и т.п.;
• оценка состояния глобальной и локальной водной экосистемы;
• контроль качества подводной флоры и фауны;
• изучение методов ухода за различными видами подводной фауны в неволе (кормление, лечение, разведение).

Специалисты в данной сфере могут трудоустроиться в компаниях, занимающихся рыбным хозяйством, выращиванием подводной флоры, разведением водной фауны. Стоит отметить огромную ответственность, которая ложится на аквабиологов. От их решения зависит все производство. Одно неверное действие, и рыба начнет гибнуть, либо отравленными окажутся все водоросли. Следовательно, компания понесет колоссальные убытки и удар по репутации. Заработная плата экспертов в этой области зависит от вида хозяйства.

Обучение

Чтобы получить профессию микробиолога, придется окончить 11 классов, затем сдавать ЕГЭ, при этом, помимо успешной сдачи основных предметов, нужно выбрать те, которые требуются в выбранном ВУЗе. Поэтому с местом поступления нужно будет определиться заранее, а значит, примерно нужно знать – работе в какой конкретно области хотелось бы себя посвятить. Ведь биотехнолог может применить свои знания разных областях

Но до того как придется сдавать решающие экзамены, стоит уделить внимание нужным предметам, восполнить пробелы, если они есть. Если, например, в школе с той же биологией или химией были проблемы, в институте или университете легче не станет

Наоборот, база знаний должна быть основательной. В школе можно, помимо математики и русского языка, в качестве дополнительных предметов сдавать биологию, химию, английский язык. В России на биологов разной направленности учат во многих учебных заведениях. В крупных городах, краевых столицах точно можно найти факультеты, где удастся получить нужную специальность. К таким учебным заведениям можно отнести, например, следующие:

• МГУ им. Ломоносова;
• Российский государственный аграрный университет;
• Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова;
• Московский государственный университет пищевых производств;
• Институт инновационных технологий и биоиндустрии продуктов питания;
• Московский физико-технический институт.
• Национальный исследовательский политехнический университет (г. Томск);
• Уральский федеральный университет им. Б. Н. Ельцина (г. Екатеринбург).

Биотехнолог – профессия сложная, требующая очень качественной и основательной подготовки. Поэтому приняв решение посвятить себя этой профессии, следует отправляться в высшее учебное заведение. Но если так сложились обстоятельства, и после окончания 9 классов удалось получить образование в колледже или техникуме, всегда можно сменить специальность и поступить в университет или институт. Но тогда нужно будет сдать экзамены, которые необходимы при поступлении в конкретное учебное заведение. Эту информацию придется узнавать на сайте ВУЗа в год поступления. Это могут быть математика, химия, биология, физика, русский и английский языки. Специалисты, которые уже трудятся на предприятии или фирме, могут в процессе работы проходить курсы повышения квалификации, посещать различные лекции, семинары, симпозиумы, конференции, но они уже будут связаны непосредственно с той сферой деятельности, в которой предстоит развиваться и добиваться успехов.

Клонирование

Биотехнология — что изучает и кем работать после института с высшим образованием

Важной областью знаний в современных биотехнологиях является клонирование. Вот уже на протяжении нескольких десятилетий ученые пытаются создать идентичных потомков, не прибегая к половому размножению. В процессе клонирования должен получиться организм, который похож на родительский не только внешне, но и генной информацией

В процессе клонирования должен получиться организм, который похож на родительский не только внешне, но и генной информацией.

В природе процесс клонирования распространен среди некоторых живых организмов. Если у человека рождаются однояйцевые близнецы, то их можно считать естественными клонами.

Впервые клонирование провели в 1997 году, когда искусственно создали овцу Долли. И уже в конце ХХ века ученые стали говорить о возможности клонирования человека. Кроме того, исследовалось такое понятие, как частичное клонирование. То есть можно воссоздавать не целый организм, а его отдельные части или ткани. Если усовершенствовать этот метод, то можно получить «идеального донора». Кроме того, клонирование поможет сохранить редкие виды животных или восстановить исчезнувшие популяции.