Tout sur la biotechnologie

La biotechnologie est la branche de la biologie qui développe technologies issues d'organismes vivants, ou de leur matière première, basée sur des processus biomoléculaires et cellulaires, pour créer ou modifier des produits et résoudre des problèmes de société.

Voici des exemples de produits et de méthodes créés à partir des sciences biologiques appliquées :

• Vaccins;
• Antibiotiques;
• Clonage;
• Transgéniques ;
• La fécondation in vitro.

Types de biotechnologie

Pour faciliter l'identification, la Biotechnologie est classée en 10 couleurs selon le domaine d'opération.

• biotechnologie rouge: technologies développées pour la médecine et la santé humaine.
• biotechnologie blanche: technologies pour améliorer les procédés industriels.
• biotechnologie verte: technologies pour l'agriculture.
• biotechnologie bleue: technologies pour l'utilisation des ressources marines.
• Biotechnologie jaune : technologies pour la nutrition et la production alimentaire.
• biotechnologie grise: technologies pour la protection et la restauration de l'environnement.
• biotechnologie brune: technologies de traitement des sols.
• biotechnologie dorée: technologies pour la bioinformatique et la nanobiotechnologie.
• biotechnologie violette: technologies pour la propriété intellectuelle et la biosécurité.
• biotechnologie noire: technologies utilisées comme armes biologiques.

Importance de la biotechnologie

Bien que les êtres humains utilisent la biotechnologie depuis des milliers d'années, en utilisant, par exemple, des micro-organismes pour fabriquer du pain, des boissons et fromages, les connaissances dans divers domaines scientifiques ont révolutionné la manière de manipuler les organismes afin d'obtenir certains produits et Procès.

Le développement de la biotechnologie, avec le soutien de la microbiologie, de la biologie moléculaire, de la génétique, de l'ingénierie et de l'informatique, entre autres domaines, est important pour :

• Prévenir les maladies, réduire la gravité et la mortalité ;
• Diagnostiquer les maladies tôt et sauver des vies ;
• Diminuer les coûts, simplifier et accélérer la production industrielle ;
• Créer des plantes et des intrants avec des caractéristiques souhaitables pour augmenter le rendement agricole.

Il convient de noter que ces exemples sont liés aux domaines de plus grand développement de la biotechnologie, mais leur importance ne se limite pas à cela.

Applications de biotechnologie

Les applications les plus importantes de la biotechnologie sont liées au domaine de la médecine, en plus de l'agriculture et de la production alimentaire, ainsi que dans l'environnement.

en médecine:

• Production d'insuline, de médicaments et de vaccins ;
• Manipulation d'animaux, tels que des porcs, pour utiliser des organes dans des greffes ;
• Production d'anticorps en laboratoire pour les patients présentant un système immunitaire déficient ;
• La thérapie génique pour le traitement de maladies telles que le cancer, neurologiques et cardiovasculaires, dont les traitements conventionnels ne sont pas efficaces ;
• Recherche sur les cellules souches à des fins thérapeutiques.

Dans l'élevage:

• Production d'intrants, tels que: engrais, semences et pesticides ;
• Amélioration génétique végétale;
• Transformation alimentaire: aliments transgéniques

dans l'environnement:

• Bioremédiation: selon le type de contamination et les conditions environnementales, différentes techniques sont utilisées pour réduire ou éliminer la contamination dans l'environnement ;
• Bioconversion des déchets de l'agriculture ;
• Production de biocarburants à partir d'organismes vivants ou de résidus végétaux ;
• Production de plastique biodégradable à partir de microalgues.

En savoir plus sur Bioremédiation.

Histoire de la biotechnologie

Dans l'Antiquité, il y a plus de 4000 ans, les techniques de manipulation des êtres vivants étaient déjà utilisées pour obtenir certains résultats; par exemple, pour faire du vin ou du pain, où la clé est la fermentation effectuée par des micro-organismes, des levures.

Début de la microbiologie

Avec le développement des différents domaines scientifiques, il a été possible de comprendre comment se déroulaient les processus. A la fin du XIXe siècle, les études microbiologiques de Louis Pasteur l'amènent à découvrir la fermentation dans ses expériences.

Découverte de molécules d'ADN

Avec cela, les gens ont cessé de croire à la génération spontanée et l'attention s'est tournée vers l'étude des micro-organismes et de la théorie cellulaire.

Les scientifiques James Watson, Francis Crick et Maurice Wilkins ont reçu le prix Nobel en 1962 pour avoir décrit la structure de la molécule d'ADN en 1953 dans le magazine nature.

Le modèle présenté par la paire était basé sur les informations d'Erwin Chargaff sur les bases azotées par la technique de chromatographie et dans les images de diffraction des rayons X obtenues par Rosalind Franklin.

Génie génétique et ADN recombinant

Les études se sont approfondies et en 1978, 3 chercheurs ont à nouveau reçu le prix Nobel pour l'isolement d'enzymes de restriction, fondement de la technique de l'ADN recombinant.

Lisez à propos de la génération spontanée sur Origine de la vie.

La biotechnologie en médecine

Laboratoire de recherche biologique.

Les objectifs initiaux de la biotechnologie moderne étaient axés sur les problèmes de santé humaine et animale, avec l'utilisation de micro-organismes pour fabriquer des médicaments.

Cependant, les techniques se sont beaucoup diversifiées et il existe actuellement de nombreuses possibilités d'application, à la fois en médecine et dans d'autres domaines.

Il est à noter que la recherche a commencé à se développer dans les laboratoires des universités et des centres de recherche publics, cependant, actuellement ceux qui dominent le la recherche et le marché des biotechnologies sont des entreprises privées, de grandes multinationales pharmaceutiques et agrochimiques, donc les valeurs et les objectifs sont différents.

Applications du génie génétique

Il existe de nombreuses biotechnologies utilisées dans le secteur de la santé, qui est l'un des plus grands domaines d'application de ces techniques au Brésil.

Les organes animaux sont utilisés pour les greffes, la production d'insuline et les vaccins grâce à la technique de l'ADN recombinant, entre autres pour la production de médicaments, d'hormones et d'anticorps.

Les approches liées à la clonage, ce qui implique des questions éthiques.

De même, la recherche s'est poursuivie et s'applique à clonage reproductif, en cas d'infertilité ou pour prévenir de futures maladies, et Clonage thérapeutique, ce qui indique que le traitement des maladies dégénératives à l'aide de cellules souches est un avantage de la méthode.

Lisez aussi sur thérapie génique.

La biotechnologie en agriculture

Culture de tissus végétaux.

Dans le secteur agricole et alimentaire se trouvent les utilisations les plus anciennes de la biotechnologie, par exemple, lorsque l'être croisements entre espèces végétales pour obtenir d'autres variétés ou améliorer les résultats de récolter.

"La Revolution verte"

Dans la seconde moitié du 20e siècle, un modèle développé principalement aux États-Unis s'est internationalisé grâce à ce qu'on appelle «la Revolution verte”.

Au Brésil, à partir des années 1960, suivant les moules de la « révolution verte », des transformations ont commencé à s'opérer en milieu rural, dont les objectifs étaient: de moderniser le secteur agricole, augmenter l'offre de nourriture et de produits pour l'exportation, et aussi libérer de la main-d'œuvre pour être utilisée par le secteur urbain-industriel.

Technologies importées qui ont été développées pour les climats tempérés et non pour écosystèmes tropicaux, où les sols sont très différents et il y a une plus grande biodiversité, comme le Brésil.

Organismes génétiquement modifiés (OGM) et transgéniques

La production de transgéniques est une réalité et les principaux aliments modifiés sont le maïs, le soja et le blé.

LES Soja, par exemple, est présent dans la plupart des aliments industrialisés sous diverses formes, c'est l'un des principaux aliments transgéniques et ces informations ne sont pas toujours correctement transmises au consommateur.

Biotechnologie environnementale

L'utilisation des biotechnologies environnementales est un moyen de renverser une situation créée par les êtres humains et qui se développe dans le monde, la production de déchets issus de diverses activités êtres humains.

C'est une façon d'utiliser des processus naturels contrôlés pour améliorer l'état des écosystèmes pollués ou pour créer des solutions biodégradables qui évitent la pollution.

Ainsi, des êtres vivants sont utilisés: bactéries, algues, plantes, entre autres, pour réaliser des processus comme la fermentation, la respiration aérobie et anaérobie et contrôler la pollution d'un environnement.

Une autre application intéressante de la biotechnologie dans le domaine de l'environnement est la réutilisation des déchets agricoles (comme la bagasse de canne à sucre), ou des effluents solides (eaux usées) pour la production d'énergie et biocarburants.

Avantage ou inconvénient ?

De nombreuses applications de la biotechnologie peuvent être bénéfiques pour l'humanité, mais elles génèrent controverses concernant les conséquences sur la santé humaine et animale, les impacts environnementaux et la société. Ce qui est sûr c'est que toujours pas connu à coup sûr les effets à long terme.

Avantages de la biotechnologie

• Augmentation de la production alimentaire, principalement motivée par la possibilité de mettre fin à la faim dans le monde ;
• Possibilité d'obtenir des aliments plus nutritifs aux propriétés médicinales ;
• Techniques thérapeutiques pour des maladies qui n'ont pas encore de remède, comme le cancer, ou dont les traitements ne sont pas aussi efficaces ;
• Production de médicaments, en plus des hormones, des anticorps et de l'insuline ;
• Utilisation de la biorestauration pour contrôler et éliminer la contamination dans les environnements ;
• Production de produits biodégradables pour réduire la pollution de l'environnement ;

Impacts négatifs

• Utilisation intensive de pesticides et d'engrais inorganiques ;
• Interférence dans l'équilibre de la nature ;
• Création de semences génétiquement modifiées (infertiles) ;
• « Pollution génétique », car il n'est pas possible de contrôler les effets de la propagation des organismes génétiquement modifiés dans l'environnement ;
• Les aliments transgéniques peuvent provoquer des allergies, entre autres dommages.
• Enjeux éthiques liés au clonage d'êtres vivants ;
• La production de cellules souches produit un stress cellulaire pouvant entraîner un vieillissement prématuré, entre autres ;