CC BY
6
средним многолетним нормам колебаний температуры, ветров и осадков.
Ашхабад стремительно растёт и хорошеет, расширяются площади зелёных насаждений, что способствует быстрому расселению птиц антропогенной зоны. Эти пернатые домашними и ручными не станут, но они научились соседствовать с человеком. Сейчас многие из них проводят комфортную зимовку рядом с нами.
Для туркменской столицы основную группу приспособленных к городским условиям птиц составляют сизый голубь, египетская горлица, серая ворона, полевой воробей и обыкновенная майна. Главной их особенностью является оседлый образ жизни, а рацион питания составляют пищевые отходы. Одни виды птиц освоили для гнездования городские сооружения, другие используют взрослые деревья парковой зоны. Это привело к существенным изменениям в биологии размножения и использованию для строительства гнёзд материала антропогенного происхождения. Птицы, живущие по «соседству» с человеком, стали относительно толерантны как к автотехнике, так и к сельскохозяйственным и домашним животным.
Десятилетия назад первые из них поселялись в новых городах и поселках, где им легче было найти корм и защититься от хищников. К примеру, тесно связаны с жильем человека места обитания малой горлицы. Впервые эта некрупная птица была отмечена в 1892 году в долине река Амударья, чуть позже -в Ашхабаде и на станции Репетек. Сейчас птица охотно селится в частном секторе с фруктовыми садами и виноградниками. Кольчатая горлица на территории Туркменистана впервые появилась Бадхызе в первой половине прошлого века и затем быстро расселилась по всем крупным городам, включая столицу. Она предпочитает держаться в кроне лиственных деревьев, где и строит гнездо, реже - на карнизах строений, слетая на землю только для кормёжки и водопоя. Давно проник в культурный ландшафт и сизый голубь, который не боится человека. В жару птицы прячутся в тени, подолгу ходят по тротуарам и газонам в поисках корма, проводя на земле до шести часов в сутки. Один из многочисленных зимующих видов столицы - грач. Прилетает он к нам, возможно, из Северного Казахстана и Западной Сибири, в Ашхабаде появляется в середине октября. Днём огромные стаи этих санитаров полей и парковых зон разлетаются по всей подгорной равнине, уничтожая насекомых-вредителей. На ночёвку грачи возвращаются в город, огромными стаями рассаживаются на высокоствольных деревьях парков и Ботанического сада. В феврале грачи улетают в родные места. Некоторые птицы задерживаются у нас до марта-апреля.
Список использованной литературы:
1. Дементьев Г.П. Птицы Туркменистана. Ашхабад, 1952. 547 с.
2. Рустамов А.К. Птицы Туркменистана. Т. 2. Ашхабад, 1958. 252 с.
© Какагельдиевна А., 2023
УДК 57
Hanova A.D.,
teacher of the Department of Biotechnology Oguz han Engineering and Technology University
Ashgabat, Turkmenistan
MODERN TRENDS IN BIOTECHNOLOGY: PROSPECTS AND CHALLENGES
Abstract
Modern biotechnology stands at the forefront of scientific and technological advancements, exerting a
significant influence across various domains of human activity, including medicine, agriculture, industry, and environmental conservation. This article provides an overview of contemporary trends in biotechnology, delves into the research methodologies, and analyzes the resulting outcomes, while identifying key challenges and prospects in this vital field.
Keywords:
Biotechnology, genome editing, artificial intelligence, machine learning, synthetic biology,
bioinformatics, ethics, safety.
Ханова А.Д.,
преподаватель кафедры «Биотехнолии» Инженерно-технологический университет им. Огузхана
г. Ашхабад, Туркменистан
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В БИОТЕХНОЛОГИИ: ПЕРСПЕКТИВЫ И ВЫЗОВЫ
Аннотация
Современная биотехнология находится на переднем крае научных и технологических достижений, и ее влияние на медицину, сельское хозяйство, промышленность и окружающую среду невозможно недооценить. В данной статье мы представим обзор современных тенденций в биотехнологии, обсудим методологические подходы и полученные результаты, а также выявим ключевые вызовы, стоящие перед этой инновационной областью.
Ключевые слова:
Биотехнология, геномное редактирование, искусственный интеллект, машинное обучение, синтетическая биология, биоинформатика, этика, безопасность.
Introduction
Biotechnology encompasses a multifaceted realm of research and applications, including genetic engineering, synthetic biology, bioinformatics, and more. Recent achievements in biotechnology are transforming the way we address global challenges and enhance our quality of life. In this article, we explore several pivotal trends in this field, delve into the research methodologies, scrutinize the obtained results, and uncover pertinent challenges and opportunities in biotechnology.
Literature Review
Genome Editing
One of the most disruptive and promising areas in contemporary biotechnology is genome editing. In this domain, the CRISPR-Cas9 method, initially introduced by Doudna and Charpentier [1] and subsequently refined by numerous researchers, has emerged as a potent tool for precise genetic manipulation. Genome editing opens up possibilities for treating genetic diseases, creating genetically modified crops, and unraveling the functions of genes. Systems based on CRISPR-Cas9 enable molecular manipulations with higher precision and efficiency, significantly expanding the horizons of biotechnological research.
Artificial Intelligence and Machine Learning
The integration of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) techniques into biotechnological research represents another pivotal trend. Biological data, such as gene sequences, protein structures, and gene expression data, possess high dimensionality and complexity. AI and ML enable the analysis of these data, the identification of patterns, and the prediction of biological phenomena. This has immense implications for drug discovery, disease prediction, and the optimization of biological processes. Works in the field of bioinformatics, such as the review by Purnick and Weiss [3], demonstrate the impact of AI and ML on biotechnological research.
Synthetic Biology
Synthetic biology constitutes a fundamental approach to creating novel biological systems and organisms using engineering principles. It provides tools for designing new genetic circuits, developing biological components, and even engineering entire microorganisms capable of performing specific functions. Synthetic biology finds applications in bio-polymer production, bio-design, and the creation of biosensors. This opens up new possibilities for crafting biological systems adaptable to various purposes, including medicine, industry, and environmental conservation.
Bioinformatics
With the increasing volume of biological data, bioinformatics has become a crucial discipline in biotechnology. Bioinformaticians employ data analysis and computational methods to process and interpret biological information. This includes genome analysis, protein structure prediction, metabolomic analysis, and more. An essential aspect of bioinformatics is the development of software tools and resources for biologists and researchers, facilitating access to and analysis of biological data.
Main Body
Methodology
Modern methodologies in biotechnological research encompass a plethora of techniques and approaches, spanning both laboratory experiments and computational analyses.
Laboratory Methods: Genome editing, cell and organoid cultivation, DNA and RNA analysis, protein extraction and purification—these are just a few examples of laboratory methods employed in biotechnological research. Cutting-edge technologies enable precise and efficient experiments.
Computational Methods: Bioinformatics is inconceivable today without the use of computational methods. Data analysis of genomes, molecular modeling, machine learning—these are only a fraction of the tools employed for processing and analyzing biological data. Modern computing platforms and supercomputers enable the resolution of intricate biotechnological challenges.
Results
Modern biotechnology has yielded remarkable results with profound implications for our lives and the future:
Treatment of Genetic Diseases: Genome editing allows for the correction of genetic mutations, opening doors for the treatment of various inherited diseases, such as cystic fibrosis and hemophilia [1, p. 25].
Novel Drug Development: Artificial intelligence and machine learning expedite the drug discovery process and forecast drug effectiveness, potentially leading to the creation of more efficient and safer pharmaceuticals [3, p. 102].
Sustainable Agriculture: Genetically modified crops, developed using synthetic biology, exhibit increased resistance to diseases and harmful insects, contributing to higher crop yields and reduced reliance on chemical fertilizers and pesticides [4, p. 57].
Pandemic Mitigation: Biotechnology responds rapidly to pandemic threats. The development of mRNA vaccines for COVID-19 serves as a prime example of the effective utilization of new technologies [2, p. 81]. Conclusions and Future Perspectives
Modern trends in biotechnology offer unique prospects for enhancing the quality of life and addressing global challenges. However, these prospects come hand in hand with challenges. Ethical considerations in genome editing, the safety of genetically modified organisms, and the regulation of biotechnologies are becoming increasingly pertinent.
Biotechnology researchers and engineers must continue their investigations, taking these challenges into account and working toward their resolution. It is crucial to uphold high ethical standards and ensure safety in the development of new technologies.
Modern biotechnology will continue to reshape the world, and its contribution to science and society is
immeasurable. References
1. Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2014). Genome editing. Science, 346(6213), 1258096.
2. Cong, L., Ran, F. A., Cox, D., Lin, S., Barretto, R., Habib, N., ... & Zhang, F. (2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science, 339(6121), 819-823.
3. Purnick, P. E., & Weiss, R. (2009). The second wave of synthetic biology: from modules to systems. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 10(6), 410-422.
4. Loman, N. J., Quick, J., & Simpson, J. T. (2015). A complete bacterial genome assembled de novo using only nanopore sequencing data. Nature methods, 12(8), 733-735.
© Hanova A.D., 2023
