Biotechnologie je oblast vědy zaměřená na využití živých systémů a organismů při tvorbě a zdokonalování technik a produktů.
Biotechnologie zahrnuje základní biologické vědy (jako je molekulární biologie, embryologie, genetika, atd.), aplikované vědy (jako je imunologie a biochemie), jakož i technologické oblasti, jako je informatika a robotika.
Biotechnologické metody zahrnují několik postupů pro úpravu živých organismů, od těch nejjednodušších, jako jsou - domestikace zvířat a pěstování rostlin, zlepšování procesů, jako je umělý výběr a - hybridizace. Nejmodernější metody dále zahrnují použití genetického inženýrství a buněčné a tkáňové kultury.
Integrace mezi různými oblastmi biologie s výše uvedenými technikami vede k biotechnologii, jejíž aplikace se vyskytují v různých odvětvích.
Rozdíly mezi klasickou biotechnologií a moderní biotechnologií
Klasická biotechnologie se týká různých způsobů použití živých mikroorganismů k výrobě nových produktů nebo úprav stávajících produktů. Zahrnuje klasické metody, jako je křížení druhů za účelem získání nových, které mají požadované vlastnosti, a fermentace používané při výrobě vína, sýrů a chleba.
Moderní biotechnologie do značné míry závisí na technikách, které používají genetické inženýrství. V tomto smyslu je možné konstatovat, že největšího pokroku v biotechnologii došlo prostřednictvím nástrojů a metod genetického inženýrství, jako je manipulace záměr genů, buněk a tkání kontrolovaným způsobem vytvářet geneticky vylepšené organismy, rekombinace DNA, tkáňová kultura, mutageneze, atd.
Příklady použití biotechnologií
Vzhledem k tomu, že biotechnologie zahrnuje širokou škálu věd, lze její výsledky nalézt v nesčetných hospodářských odvětvích. Aplikace v této oblasti se vždy snaží zlepšit kvalitu života na planetě, ať už vytvořením nových technik a produktů nebo zlepšením těch stávajících.
Geneticky modifikované organismy
Klasickým příkladem aplikace biotechnologie je vytvoření geneticky modifikované organismy (OGM), také volal transgenní. U těchto organismů byl změněn jejich genetický kód (obvykle kombinací s geny z jiných organismů), aby se odstranily defekty a vyvinuly nové vlastnosti.
V 50. letech dal agronom Norman Borlaug genetickými kříženími vznik „polopšenice trpaslík “, nový, odolnější a produktivnější druh pšenice, který způsobil revoluci v zemědělství ve světě Celý.
Používají se hlavní příklady geneticky modifikovaných organismů:
- v medicíně: inzulín, kmenové buňky, růstový hormon, hormony pro léčbu neplodnosti, nová léčba pro rakovinu, genovou terapii (léčba nemocí nahrazením vadných genů), vakcíny atd.
- v zemědělství: geneticky vylepšené potraviny, odolnější a produktivnější plodiny, zvířata a rostliny upravené tak, aby produkovaly látky použitelné v léčivech atd.
- u zvířat: transgenní krysy použité ve studiích a ryby s růstem čtyřikrát vyšším než normální (tilapie a dorado).
- v prostředí: bakterie, které bojují proti znečištění způsobenému ropou a kovy.
Další příklady
Jako příklad si můžete prohlédnout další zboží a služby, které mají biotechnologický původ:
| Odvětví | Zboží a služby |
|---|---|
| Zemědělství | Kompost, pesticidy, siláž, sazenice rostlin nebo stromů, rostliny s novými vlastnostmi atd. |
Zdraví |
Antibiotika, hormony, léky, činidla, testy atd. |
Chemický průmysl |
Butanol, aceton, glycerol, organické kyseliny, enzymy atd. |
| elektronika | Biosenzory |
| Energie | Ethanol, bioplyn atd. |
životní prostředí |
Těžba ropy, zpracování odpadu, čištění vody atd. |
| Hospodářská zvířata | Embrya |
Výhody biotechnologie
Výhody, které přináší biotechnologie, jsou četné a rozšiřují se do všech oblastí použití a zlepšují kvalitu života ve světě. Mezi nejviditelnější výsledky patří:
- Vyšší výnos a odolnější plodiny;
- Méně používání pesticidů;
- Transgenní potraviny vydrží déle a snižují plýtvání potravinami;
- Snížení množství energie potřebné k výrobě potravin;
- Používání produktů, které jsou méně škodlivé pro životní prostředí;
- Snížení hladu ve světě;
- Výživnější potraviny;
- Snížení výskytu nakažlivých chorob;
- Vytváření přesnějších nástrojů pro detekci nemocí atd.
Nevýhody biotechnologie
Pokroky způsobené biotechnologiemi mají také negativní důsledky. Z hlavních můžeme zdůraznit:
- Poškození životního prostředí;
- Vysoká závislost na technologiích z vyspělých zemí;
- Zvýšená koncentrace příjmu;
- Nejistota ohledně jeho dlouhodobých účinků na životní prostředí a organismy;
- Pokles biologické rozmanitosti;
- Zvýšený výskyt chorob způsobených transgenními produkty.
Klasifikace biotechnologií
Za účelem klasifikace různých oblastí biotechnologie, odborníků a vědců z oblast začala přijímat barevný systém, který rozděluje vědu na větve, podle oboru aplikace:
- zelená biotechnologie: se používá v zemědělství s cílem vytvořit udržitelnější zemědělské podmínky.
- červená biotechnologie: je aplikován v medicíně s cílem zdokonalování léků a léčby. Nejpokročilejší metody dokonce pokrývají léčbu nemocí genetickou manipulací.
- bílá biotechnologie: nazývaná také průmyslová biotechnologie, používá se při výrobě produktů metodami, které jsou méně škodlivé pro životní prostředí.
- žlutá biotechnologie: se používá v oblastech výživy a výroby potravin, ale také odkazuje na odvětví biotechnologií aplikovaných na hmyz.
- modrá biotechnologie: se používá při průzkumu mořských biologických zdrojů.
- fialová biotechnologie: se vztahuje k zákonům, patentům, publikacím a dalším dokumentárním záležitostem týkajícím se biotechnologií.
- zlatá biotechnologie: odkazuje na použití bioinformatiky a výpočetních technik v biotechnologii.
- oranžová biotechnologie: nazývaná také vzdělávací biotechnologie, sestává ze všech opatření zaměřených na šíření a šíření biotechnologií.
- černá biotechnologie: souvisí s aplikací biotechnologie pro vojenské účely, jako je výroba biologických zbraní.
kariéru v biotechnologii
Vzhledem k multidisciplinární povaze biotechnologie může k přístupu k povolání dojít prostřednictvím několik různých prostředí, jako je biologie, medicína, agronomie, biochemie, strojírenství, farmacie, atd.
Specializační požadavky pro vstup do oboru biotechnologií se liší podle konkrétních předpisů každé profese.
Podívejte se také:
- Biologie
- biomedicína
- Mikrobiologie
- Transgenní potraviny
- zelená revoluce