ბიოტექნოლოგია არის ბიოლოგიის ფილიალი, რომელიც ვითარდება ტექნოლოგიები ცოცხალი ორგანიზმებისგან, ან მათგან ნედლეული, ბიომოლეკულური და ფიჭური პროცესების საფუძველზე, პროდუქტების შესაქმნელად ან მოდიფიცირებაში და საზოგადოებაში პრობლემების გადასაჭრელად.
გამოყენებითი ბიოლოგიური მეცნიერებებიდან შექმნილი პროდუქტებისა და მეთოდების მაგალითებია:
- Ვაქცინები;
- ანტიბიოტიკები;
- კლონირება;
- ტრანსგენიკა;
- Ინ ვიტრო განაყოფიერება.
ბიოტექნოლოგიის სახეები
იდენტიფიკაციის ხელშესაწყობად, ბიოტექნოლოგია კლასიფიცირებულია 10 ფერში, მოქმედების არეალის მიხედვით.
- წითელი ბიოტექნოლოგია: მედიცინისა და ადამიანის ჯანმრთელობისთვის შემუშავებული ტექნოლოგიები.
- თეთრი ბიოტექნოლოგია: ტექნოლოგიები სამრეწველო პროცესების გასაუმჯობესებლად.
- მწვანე ბიოტექნოლოგია: ტექნოლოგიები სოფლის მეურნეობისთვის.
- ლურჯი ბიოტექნოლოგია: საზღვაო რესურსების გამოყენების ტექნოლოგიები.
- ყვითელი ბიოტექნოლოგია: კვებისა და საკვების წარმოების ტექნოლოგიები.
- ნაცრისფერი ბიოტექნოლოგია: ტექნოლოგიები გარემოს დაცვისა და აღდგენისთვის.
- ყავისფერი ბიოტექნოლოგიანიადაგის დამუშავების ტექნოლოგიები.
- ოქროს ბიოტექნოლოგია: ბიოინფორმატიკისა და ნანობიოტექნოლოგიის ტექნოლოგიები.
- მეწამული ბიოტექნოლოგიაინტელექტუალური საკუთრებისა და ბიოუსაფრთხოების ტექნოლოგიები.
- შავი ბიოტექნოლოგია: ტექნოლოგიები, რომლებიც ბიოლოგიურ იარაღად გამოიყენება.
ბიოტექნოლოგიის მნიშვნელობა
მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანები ათასობით წლის განმავლობაში იყენებდნენ ბიოტექნოლოგიას, იყენებდნენ მაგალითად მიკროორგანიზმებს პურის, სასმელების და ყველებს, სხვადასხვა სამეცნიერო მიმართულებით ცოდნამ მოახდინა რევოლუცია ორგანიზმებში მანიპულირების გზაზე გარკვეული პროდუქტების მისაღებად და სამართლის სარჩელი.
ბიოტექნოლოგიის განვითარება, მიკრობიოლოგიის, მოლეკულური ბიოლოგიის, გენეტიკის, ინჟინერიისა და ინფორმატიკის მხარდაჭერით, სხვა სფეროებში, მნიშვნელოვანია:
- დაავადებების პრევენცია, სიმძიმისა და ფატალობის შემცირება;
- ადრეული დიაგნოზირება დაავადებების და სიცოცხლის გადასარჩენად;
- ხარჯების შემცირება, სამრეწველო წარმოების გამარტივება და დაჩქარება;
- სასურსათო მოსავლიანობის გასაზრდელად სასურველი მახასიათებლების მცენარეებისა და მასალების შექმნა.
აღსანიშნავია, რომ ეს მაგალითები უკავშირდება ბიოტექნოლოგიის უდიდესი განვითარების სფეროებს, მაგრამ მათი მნიშვნელობა მხოლოდ ამით არ შემოიფარგლება.
ბიოტექნოლოგიური პროგრამები
ბიოტექნოლოგიის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება უკავშირდება მედიცინის სფეროს, სოფლის მეურნეობისა და საკვების წარმოებასთან ერთად, ასევე გარემოს.
მედიცინაში:
- ინსულინის, წამლებისა და ვაქცინების წარმოება;
- ცხოველების, მაგალითად, ღორების, მანიპულირება ორგანოების ტრანსპლანტაციის დროს გამოყენებისთვის;
- ანტისხეულების წარმოება ლაბორატორიაში იმუნური სისტემის დეფიციტის მქონე პაციენტებისთვის;
- გენური თერაპია ისეთი დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა კიბო, ნევროლოგიური და გულ-სისხლძარღვთა სისტემა, რომელთა ჩვეულებრივი მკურნალობა არ არის ეფექტური;
- ღეროვანი უჯრედების კვლევა თერაპიული მიზნებისათვის.
მიწათმოქმედებაში:
- შეყვანის წარმოება, როგორიცაა: სასუქები, თესლი და პესტიციდები;
- მცენარეთა გენეტიკური გაუმჯობესება;
- საკვების გადამუშავება: ტრანსგენული საკვები
გარემოში:
- ბიორემედიაცია: დამოკიდებულია დაბინძურების ტიპზე და გარემო პირობებზე, სხვადასხვა ტექნიკა გამოიყენება გარემოში დაბინძურების შესამცირებლად ან აღმოსაფხვრელად;
- სოფლის მეურნეობის ნარჩენების ბიოკონვერტაცია;
- ცოცხალი ორგანიზმებიდან ან მცენარეული ნარჩენებიდან ბიოსაწვავის წარმოება;
- მიკროწყალებისგან ბიოდეგრადირებადი პლასტმასის წარმოება.
შეიტყვეთ მეტი ამის შესახებ ბიორემედიაცია.
ბიოტექნოლოგიის ისტორია
ანტიკურ პერიოდში, 4000 წლის წინ, ცოცხალი არსებით მანიპულირების ტექნიკა უკვე გამოიყენებოდა გარკვეული შედეგების მისაღებად; მაგალითად, ღვინის ან პურის დასამზადებლად, სადაც მთავარია მიკროორგანიზმების, საფუვრების მიერ დუღილი.
მიკრობიოლოგიის დასაწყისი
სხვადასხვა სამეცნიერო სფეროს განვითარებასთან ერთად შესაძლებელი იყო იმის გაგება, თუ როგორ მიმდინარეობდა პროცესები. მე -19 საუკუნის ბოლოს ლუი პასტერის მიკრობიოლოგიურმა გამოკვლევებმა მას ექსპერიმენტებში დუღილის აღმოჩენა უბიძგა.
დნმ მოლეკულის აღმოჩენა
ამით ადამიანებმა შეწყვიტეს სპონტანური თაობის რწმენა და ყურადღება მიაქციეს მიკროორგანიზმების და უჯრედების თეორიის შესწავლას.
მეცნიერებს ჯეიმს უოტსონს, ფრენსის კრიკს და მორის უილკინსს მიენიჭათ ნობელის პრემია 1962 წელს ჟურნალში დნმ-ის მოლეკულის სტრუქტურის აღწერისთვის 1953 წელს. ბუნება.
წყვილის მიერ წარმოდგენილ მოდელს საფუძვლად უდევს ერვინ ჩარგაფის აზოტის ფუძეების ინფორმაცია ქრომატოგრაფიის ტექნიკის გამოყენებით და როზალინდის მიერ მიღებული რენტგენის დიფრაქციული გამოსახულებებით ფრანკლინი.
გენეტიკური ინჟინერია და რეკომბინანტული დნმ
კვლევები გაღრმავდა და 1978 წელს 3 მკვლევარს კვლავ მიენიჭა ნობელის პრემია შეზღუდული ფერმენტების გამოყოფისთვის, რაც რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნიკის საფუძველია.
წაიკითხეთ სპონტანური თაობის შესახებ სიცოცხლის წარმოშობა.
ბიოტექნოლოგია მედიცინაში
ბიოლოგიური კვლევის ლაბორატორია.
თანამედროვე ბიოტექნოლოგიის საწყისი მიზნები იყო ადამიანისა და ცხოველების ჯანმრთელობის საკითხები, მიკროორგანიზმების გამოყენებით მედიკამენტების წარმოებისთვის.
ამასთან, ტექნიკამ დივერსიფიკაცია მოახდინა და ამჟამად მრავალი გამოყენების შესაძლებლობა არსებობს, როგორც მედიცინის, ასევე სხვა სფეროებში.
აღსანიშნავია, რომ კვლევების შემუშავება დაიწყო უნივერსიტეტების ლაბორატორიებში და საზოგადოებრივ კვლევით ცენტრებში, თუმცა ამჟამად ისინი, ვინც კვლევა და ბიოტექნოლოგიის ბაზარი არის კერძო კომპანიები, მსხვილი ფარმაცევტული და აგროქიმიური მრავალეროვნული კომპანიები, ამიტომ ღირებულებები და მიზნები განსხვავებულია.
გენეტიკური ინჟინერიის პროგრამები
ჯანმრთელობის სექტორში მრავალი ბიოტექნოლოგიაა გამოყენებული, რაც ბრაზილიაში ამ ტექნიკის გამოყენების ერთ-ერთი უდიდესი სფეროა.
ცხოველების ორგანოებს იყენებენ ტრანსპლანტაციის, ინსულინის წარმოებისა და ვაქცინებისათვის რეკომბინანტული დნმ ტექნიკის საშუალებით, მათ შორის, წამლების, ჰორმონებისა და ანტისხეულების წარმოებისთვის.
ძალიან სადავოა მიდგომები კლონირება, რომელიც მოიცავს ეთიკურ საკითხებს.
ანალოგიურად, კვლევა გაგრძელდა და გამოიყენება რეპროდუქციული კლონირება, უნაყოფობის შემთხვევაში ან მომავალი დაავადებების თავიდან ასაცილებლად და თერაპიული კლონირება, რაც მეთოდის უპირატესობად მიუთითებს დეგენერაციული დაავადებების მკურნალობაზე ღეროვანი უჯრედების გამოყენებით.
ასევე წაიკითხეთ ამის შესახებ გენური თერაპია.
ბიოტექნოლოგია სოფლის მეურნეობაში
მცენარეული ქსოვილის კულტურა.
სოფლის მეურნეობისა და კვების სექტორში ბიოტექნოლოგიის უძველესი გამოყენებაა, მაგალითად, არსებობის დროს გადაკვეთს მცენარეთა სახეობებს სხვა ჯიშების მისაღებად ან შედეგების გასაუმჯობესებლად მოსავალი.
"მწვანე რევოლუცია"
მე -20 საუკუნის მეორე ნახევარში ძირითადად შეიქმნა მოდელი აშშ-ში, ინტერნაციონალიზაცია გახდა ე.წ.მწვანე რევოლუცია”.
ბრაზილიაში, 1960-იანი წლებიდან მოყოლებული, "მწვანე რევოლუციის" ფორმების შემდეგ, სოფლის გარემოში დაიწყო ტრანსფორმაციები, რომელთა მიზანი იყო: სექტორის მოდერნიზაცია სოფლის მეურნეობა, საექსპორტო პროდუქტებისა და საკვები პროდუქტების მომარაგების გაზრდა და სექტორის მიერ მუშახლის გათავისუფლება ურბანულ-ინდუსტრიული.
იმპორტირებული ტექნოლოგიები, რომლებიც შემუშავებულია ზომიერი კლიმატისთვის და არა ტროპიკული ეკოსისტემები, სადაც ნიადაგი ძალიან განსხვავებულია და არსებობს უფრო დიდი ბიომრავალფეროვნება, მაგალითად ბრაზილია.
გენმოდიფიცირებული (გმო) და ტრანსგენული ორგანიზმები
ტრანსგენიკის წარმოება რეალობაა და ძირითადი შეცვლილი საკვებია სიმინდი, სოია და ხორბალი.
სოიომაგალითად, უმეტეს ინდუსტრიულ საკვებში სხვადასხვა ფორმით არის წარმოდგენილი, ეს ერთ-ერთი მთავარია ტრანსგენული საკვები და ეს ინფორმაცია ყოველთვის სწორად არ გადაეცემა მომხმარებელს.
გარემოს ბიოტექნოლოგია
ეკოლოგიური ბიოტექნოლოგიების გამოყენება არის გზები ადამიანის მიერ შექმნილი ვითარების შეცვლისა და რომელიც მსოფლიოში იზრდება, სხვადასხვა საქმიანობის შედეგად ნარჩენების წარმოება ადამიანები.
ეს არის კონტროლირებადი ბუნებრივი პროცესების გამოყენების გზა დაბინძურებული ეკოსისტემების მდგომარეობის გასაუმჯობესებლად ან ბიოდეგრადირებადი გადაწყვეტილებების შესაქმნელად, რომლებიც თავიდან აიცილებენ დაბინძურებას.
ამრიგად, ცოცხალ არსებებს იყენებენ: ბაქტერიებს, წყალმცენარეებს, მცენარეებს, სხვათა შორის, პროცესების განსახორციელებლად როგორიცაა დუღილი, აერობული და ანაერობული სუნთქვა და აკონტროლებს კონკრეტული ობიექტის დაბინძურებას გარემო
ბიოტექნოლოგიის კიდევ ერთი საინტერესო გამოყენება გარემოსდაცვითი სფეროში არის ნარჩენების ხელახალი გამოყენება სოფლის მეურნეობა (მაგალითად, შაქრის ლერწმის ბაგასი), ან მყარი ჩამდინარე წყლები (კანალიზაცია) ენერგიის წარმოებისთვის და ბიოსაწვავი.
უპირატესობა თუ მინუსი?
ბიოტექნოლოგიის მრავალი პროგრამა შეიძლება სასარგებლო იყოს კაცობრიობისთვის, მაგრამ ისინი წარმოშობენ დაპირისპირებები ადამიანისა და ცხოველის ჯანმრთელობაზე, გარემოზე ზემოქმედებასა და საზოგადოებაზე შედეგების შესახებ. რა არის გარკვეული ჯერ კიდევ არ არის ცნობილი რა თქმა უნდა გრძელვადიანი შედეგები.
ბიოტექნოლოგიის უპირატესობები
- გაიზარდა საკვების წარმოება, რაც ძირითადად გამოწვეულია მსოფლიოში შიმშილის დასრულების შესაძლებლობით;
- სამკურნალო თვისებებით უფრო ნოყიერი საკვების მიღების შესაძლებლობა;
- დაავადებების თერაპიული ტექნიკა, რომლებსაც ჯერ არ აქვთ განკურნება, მაგალითად, კიბო, ან მათი მკურნალობა არც ისე ეფექტურია;
- წამლების წარმოება, ჰორმონების, ანტისხეულების და ინსულინის გარდა;
- ბიორემედიაციის გამოყენება გარემოში დაბინძურების კონტროლისა და აღმოფხვრის მიზნით;
- ბიოდეგრადირებადი პროდუქციის წარმოება გარემოს დაბინძურების შესამცირებლად;
უარყოფითი ზემოქმედება
- პესტიციდების და არაორგანული სასუქების ინტენსიური გამოყენება;
- ჩარევა ბუნების ბალანსში;
- გენმოდიფიცირებული (უნაყოფო) თესლის შექმნა;
- "გენეტიკური დაბინძურება", რადგან შეუძლებელია გარემოში გენმოდიფიცირებული ორგანიზმების გავრცელების შედეგების კონტროლი;
- ტრანსგენურმა საკვებმა შეიძლება ზიანი მიაყენოს ალერგიას.
- ცოცხალი არსების კლონირებასთან დაკავშირებული ეთიკური საკითხები;
- ღეროვანი უჯრედების წარმოქმნა ქმნის უჯრედულ სტრესს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ნაადრევი დაბერება, სხვათა შორის;
