ביוטכנולוגיה היא תחום מדעי המתמקד בשימוש במערכות חיים ובאורגניזמים ביצירת ושיפור טכניקות ומוצרים.
ביוטכנולוגיה כוללת מדעים ביולוגיים בסיסיים (כגון ביולוגיה מולקולרית, אמבריולוגיה, גנטיקה, וכו '), מדעים יישומיים (כגון אימונולוגיה וביוכימיה), כמו גם תחומים טכנולוגיים כגון אינפורמטיקה ו רובוטיקה.
שיטות ביוטכנולוגיה מכסות מספר פרוצדורות לשינוי אורגניזמים חיים, מהפשוטים ביותר כגון ביות בעלי חיים וטיפוח צמחים, לתהליכי שיפור כגון ברירה מלאכותית הַכלָאָה. יתר על כן, השיטות המודרניות ביותר כוללות שימוש בהנדסה גנטית ובתרבית תאים ורקמות.
האינטגרציה בין תחומי הביולוגיה השונים לטכניקות שהוזכרו לעיל מולידה ביוטכנולוגיה, שיישומיה מתרחשים במגזרים שונים.
הבדלים בין ביוטכנולוגיה קלאסית לביוטכנולוגיה מודרנית
ביוטכנולוגיה קלאסית נוגעת לאמצעים השונים לשימוש במיקרואורגניזמים חיים לייצור מוצרים חדשים או לשינוי מוצרים קיימים. הוא מכסה שיטות קלאסיות כגון חציית מינים להשגת שיטות חדשות בעלות המאפיינים הרצויים, ותסיסה, המשמשות לייצור יין, גבינה ולחם.
ביוטכנולוגיה מודרנית נשענת במידה רבה על הטכניקות המשתמשות בהן הנדסה גנטית
. במובן זה ניתן לקבוע כי ההתקדמות הגדולה ביותר בתחום הביו-טכנולוגיה התרחשה באמצעות כלים ושיטות הנדסה גנטית, כגון מניפולציה. הכוונה של גנים, תאים ורקמות בצורה מבוקרת ליצירת אורגניזמים משופרים גנטית, רקומבינציה של DNA, תרבית רקמות, מוטגנזה, וכו 'דוגמאות ליישום ביוטכנולוגיה
בהתחשב בכך שביוטכנולוגיה כוללת מגוון רחב של מדעים, ניתן למצוא את תוצאותיה באינספור מגזרים במשק. יישומים בתחום זה מבקשים תמיד לשפר את איכות החיים על פני כדור הארץ, בין אם באמצעות יצירת טכניקות ומוצרים חדשים ובין אם באמצעות שיפור הטכויות הקיימות.
אורגניזמים מהונדסים גנטית
דוגמה קלאסית ליישום הביו-טכנולוגיה היא יצירת ה- אורגניזמים מהונדסים גנטית (OGM), נקרא גם מהונדס. אורגניזמים אלה שונו את הקוד הגנטי שלהם (בדרך כלל באמצעות שילוב עם גנים מאורגניזמים אחרים), במטרה לסלק פגמים ולפתח תכונות חדשות.
בשנות ה -50, האגרונום נורמן בורלוג, דרך צלבים גנטיים, הוליד "חצי חיטה גמד ", זן חיטה חדש, עמיד ויצרני יותר שחולל מהפכה בחקלאות בעולם כֹּל.
הדוגמאות העיקריות לאורגניזמים מהונדסים גנטית הם אלה המשמשים:
- בתרופה: אינסולין, תאי גזע, הורמון גדילה, הורמונים לטיפול באי פוריות, טיפולים חדשים לסרטן, טיפול גנטי (טיפול במחלות באמצעות החלפת גנים לקויים), חיסונים וכו '.
- בחקלאות: מזונות משופרים גנטית, גידולים עמידים ופרודוקטיביים יותר, בעלי חיים וצמחים ששונו לייצור חומרים הניתנים לשימוש בתרופות וכו '.
- אצל בעלי חיים: חולדות מהונדסות המשמשות במחקרים ודגים עם צמיחה ארבע פעמים מעל לנורמה (אמנון ודוראדו).
- בסביבה: חיידקים הנלחמים בזיהום הנגרם על ידי נפט ומתכות.
דוגמאות נוספות
לדוגמא, בדוק מוצרים ושירותים אחרים שמקורם ביוטכנולוגי:
| מגזרים | מוצרים ושירותים |
|---|---|
| חַקלָאוּת | קומפוסט, חומרי הדברה, שתילים, שתילי צמחים או עצים, צמחים בעלי תכונות חדשות וכו '. |
בְּרִיאוּת |
אנטיביוטיקה, הורמונים, תרופות, ריאגנטים, בדיקות וכו '. |
תעשייה כימית |
בוטאנול, אצטון, גליצרול, חומצות אורגניות, אנזימים וכו '. |
| מכשירי חשמל | ביוסנסורים |
| אֵנֶרְגִיָה | אתנול, ביוגז וכו '. |
סביבה |
החזרת שמן, טיפול בפסולת, טיהור מים וכו '. |
| בעלי חיים | עוברים |
יתרונות הביוטכנולוגיה
היתרונות שמביאה הביו-טכנולוגיה הם רבים ומשתרעים על כל תחומי היישום ומשפרים את איכות החיים בעולם. בין התוצאות הבולטות ביותר שלה הם:
- יבול גבוה יותר וגידולים עמידים יותר;
- פחות שימוש בחומרי הדברה;
- מזונות מהונדסים מחזיקים מעמד זמן רב יותר, ומפחיתים את בזבוז המזון;
- הפחתה בכמות האנרגיה הדרושה לייצור מזון;
- שימוש במוצרים שפוגעים פחות בסביבה;
- הפחתת רעב בעולם;
- אוכלים מזינים יותר;
- הפחתה בהופעת מחלות מדבקות;
- יצירת כלים מדויקים יותר לאיתור מחלות וכו '.
חסרונות הביוטכנולוגיה
גם להתקדמות הנגרמת על ידי הביו-טכנולוגיה השלכות שליליות. בין העיקריים שבהם נוכל להדגיש:
- פגיעה בסביבה;
- תלות גבוהה בטכנולוגיות ממדינות מפותחות;
- ריכוז הכנסה מוגבר;
- אי וודאות לגבי השפעותיו לטווח הארוך על הסביבה ועל האורגניזמים;
- ירידה במגוון הביולוגי;
- הופעה מוגברת של מחלות הנגרמות על ידי מוצרים מהונדסים.
סיווגי ביוטכנולוגיה
על מנת לסווג את התחומים השונים בביוטכנולוגיה, אנשי מקצוע וחוקרים של האזור החל לאמץ מערכת צבעים המחלקת את המדע לענפים, לפי תחום יישום:
- ביוטכנולוגיה ירוקה: מיושם בחקלאות במטרה ליצור תנאים חקלאיים בר קיימא יותר.
- ביוטכנולוגיה אדומה: מיושם ברפואה במטרה לשפר תרופות וטיפולים. השיטות המתקדמות ביותר אפילו מכסות ריפוי מחלות באמצעות מניפולציה גנטית.
- ביוטכנולוגיה לבנה: נקרא גם ביוטכנולוגיה תעשייתית, הוא משמש לייצור מוצרים בשיטות שפחות מזיקות לאיכות הסביבה.
- ביוטכנולוגיה צהובה: מיושם בתחומי התזונה וייצור המזון, אך מתייחס גם לתחום הביוטכנולוגיה המיושם על חרקים.
- ביוטכנולוגיה כחולה: מיושם בחקירת משאבים ביולוגיים ימיים.
- ביוטכנולוגיה סגולה: קשור לחוקים, פטנטים, פרסומים ונושאים תיעודיים אחרים הקשורים לביוטכנולוגיה.
- ביוטכנולוגיית זהב: מתייחס לשימוש בביואינפורמטיקה וטכניקות חישוביות בביוטכנולוגיה.
- ביוטכנולוגיה כתומה: נקרא גם ביוטכנולוגיה חינוכית, מורכב מכל הצעדים שמטרתם הפצה והפצה של ביוטכנולוגיה.
- ביוטכנולוגיה שחורה: קשור ליישום ביוטכנולוגיה למטרות צבאיות, כגון ייצור נשק ביולוגי.
קריירה בביוטכנולוגיה
לאור האופי הרב תחומי של הביוטכנולוגיה, גישה למקצוע יכולה להתרחש באמצעות כמה רקעים שונים, כגון ביולוגיה, רפואה, אגרונומיה, ביוכימיה, הנדסה, רוקחות, וכו '
דרישות ההתמחות בכניסה לתחום הביוטכנולוגיה משתנות בהתאם לתקנות הספציפיות של כל מקצוע.
ראה גם:
- ביולוגיה
- ביו-רפואה
- מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה
- מזון מהונדס
- מהפכה ירוקה
