Biotechnologie is een wetenschapsgebied dat zich richt op het gebruik van levende systemen en organismen bij het creëren en verbeteren van technieken en producten.
Biotechnologie omvat fundamentele biologische wetenschappen (zoals moleculaire biologie, embryologie, genetica, enz.), toegepaste wetenschappen (zoals immunologie en biochemie), evenals technologische gebieden zoals informatica en robotica.
Biotechnologische methoden omvatten verschillende procedures voor het wijzigen van levende organismen, van de eenvoudigste zoals: de domesticatie van dieren en de teelt van planten, tot verbeteringsprocessen zoals kunstmatige selectie en hybridisatie. Bovendien maken de modernste methoden gebruik van genetische manipulatie en cel- en weefselkweek.
De integratie tussen de verschillende gebieden van de biologie met bovengenoemde technieken leidt tot biotechnologie, waarvan de toepassingen in verschillende sectoren voorkomen.
Verschillen tussen klassieke biotechnologie en moderne biotechnologie
Klassieke biotechnologie betreft de verschillende manieren om levende micro-organismen te gebruiken om nieuwe producten te produceren of bestaande producten te wijzigen. Het omvat klassieke methoden, zoals het kruisen van soorten om nieuwe soorten te verkrijgen die de gewenste kenmerken hebben, en fermentatie, die wordt gebruikt bij de productie van wijn, kaas en brood.
Moderne biotechnologie is sterk afhankelijk van de technieken die genetische manipulatie. In die zin is het mogelijk om te stellen dat de grootste vooruitgang in de biotechnologie plaatsvond door middel van genetische manipulatiehulpmiddelen en -methoden, zoals manipulatie intentie van genen, cellen en weefsels op een gecontroleerde manier om genetisch verbeterde organismen te vormen, DNA-recombinatie, weefselkweek, mutagenese, enz.
Toepassingsvoorbeelden van biotechnologie
Aangezien biotechnologie een breed scala aan wetenschappen omvat, zijn de resultaten ervan terug te vinden in talloze sectoren van de economie. Toepassingen op dit gebied zijn altijd gericht op het verbeteren van de kwaliteit van het leven op aarde, hetzij door het creëren van nieuwe technieken en producten of door het verbeteren van bestaande.
Genetisch gemodificeerde organismen
Een klassiek voorbeeld van de toepassing van biotechnologie is het creëren van genetisch gemodificeerde organismen (OGM), ook wel transgeen. Deze organismen hadden hun genetische code veranderd (meestal door combinatie met genen van andere organismen), om defecten te elimineren en nieuwe eigenschappen te ontwikkelen.
In de jaren 50 gaf agronoom Norman Borlaug, door genetische kruisingen, aanleiding tot "half tarwe" dwerg", een nieuwe, meer resistente en productieve tarwesoort die een revolutie teweegbracht in de landbouw in de wereld geheel.
De belangrijkste voorbeelden van genetisch gemodificeerde organismen zijn de gebruikte:
- in de geneeskunde: insuline, stamcellen, groeihormoon, hormonen voor onvruchtbaarheidsbehandeling, nieuwe behandelingen voor kanker, gentherapie (behandeling van ziekten door vervanging van defecte genen), vaccins, enz.
- in de landbouw: genetisch verbeterde voedingsmiddelen, meer resistente en productievere gewassen, dieren en planten die zijn aangepast om stoffen te produceren die bruikbaar zijn in medicijnen, enz.
- bij dieren: transgene ratten gebruikt in studies en vissen met een groei die vier keer hoger is dan normaal (tilapia en dorado).
- in het milieu: bacteriën die vervuiling door olie en metalen bestrijden.
Nog een voorbeeld
Bekijk als voorbeeld andere goederen en diensten die een biotechnologische oorsprong hebben:
| Sectoren | Goederen en diensten |
|---|---|
| landbouw | Compost, bestrijdingsmiddelen, kuilvoer, plant- of boomzaailingen, planten met nieuwe eigenschappen, etc. |
Gezondheid |
Antibiotica, hormonen, medicijnen, reagentia, tests, enz. |
Chemische industrie |
Butanol, aceton, glycerol, organische zuren, enzymen, enz. |
| elektronica | Biosensoren |
| Energie | Ethanol, biogas, enz. |
Milieu |
Olieterugwinning, afvalbehandeling, waterzuivering, enz. |
| Vee | embryo's |
Voordelen van biotechnologie
De voordelen van biotechnologie zijn talrijk en strekken zich uit over alle toepassingsgebieden, waardoor de kwaliteit van leven in de wereld wordt verbeterd. Een van de meest voor de hand liggende resultaten zijn:
- Hogere opbrengst en resistentere gewassen;
- Minder gebruik van pesticiden;
- Transgene voedingsmiddelen gaan langer mee, waardoor voedselverspilling wordt verminderd;
- Vermindering van de hoeveelheid energie die nodig is om voedsel te produceren;
- Gebruik van producten die minder schadelijk zijn voor het milieu;
- Vermindering van honger in de wereld;
- Meer voedzame voedingsmiddelen;
- Vermindering van het optreden van besmettelijke ziekten;
- Creëren van nauwkeurigere instrumenten voor het opsporen van ziekten, enz.
Nadelen van biotechnologie
De vorderingen van de biotechnologie hebben ook negatieve gevolgen. Onder de belangrijkste kunnen we het volgende benadrukken:
- Schade aan het milieu;
- Grote afhankelijkheid van technologieën uit ontwikkelde landen;
- Verhoogde inkomensconcentratie;
- Onzekerheid over de langetermijneffecten op het milieu en de organismen;
- Afname biodiversiteit;
- Toegenomen voorkomen van ziekten veroorzaakt door transgene producten.
Biotechnologische classificaties
Om de verschillende gebieden van de biotechnologie te classificeren, hebben professionals en wetenschappers van gebied begon een kleurensysteem aan te nemen dat de wetenschap in takken verdeelt, volgens het veld van toepassing:
- groene biotechnologie: wordt toegepast in de landbouw met als doel het creëren van meer duurzame landbouwcondities.
- rode biotechnologie: wordt toegepast in de geneeskunde met als doel geneesmiddelen en behandelingen te verbeteren. De meest geavanceerde methoden omvatten zelfs de genezing van ziekten door genetische manipulatie.
- witte biotechnologie: ook wel industriële biotechnologie genoemd, wordt gebruikt bij de vervaardiging van producten met methoden die minder schadelijk zijn voor het milieu.
- gele biotechnologie: wordt toegepast op het gebied van voeding en voedselproductie, maar verwijst ook naar het gebied van biotechnologie toegepast op insecten.
- blauwe biotechnologie: wordt toegepast bij de exploratie van mariene biologische hulpbronnen.
- paarse biotechnologie: heeft betrekking op wetten, octrooien, publicaties en andere documentaire kwesties met betrekking tot biotechnologie.
- gouden biotechnologie: verwijst naar het gebruik van bio-informatica en computationele technieken in de biotechnologie.
- oranje biotechnologie: ook wel educatieve biotechnologie genoemd, omvat alle maatregelen gericht op de verspreiding en verspreiding van biotechnologie.
- zwarte biotechnologie: heeft betrekking op de toepassing van biotechnologie voor militaire doeleinden, zoals de productie van biologische wapens.
carrière in de biotechnologie
Gezien het multidisciplinaire karakter van biotechnologie kan toegang tot het beroep plaatsvinden door middel van: verschillende achtergronden, zoals biologie, geneeskunde, agronomie, biochemie, techniek, farmacie, enz.
Specialisatievereisten voor toegang tot het gebied van biotechnologie variëren afhankelijk van de specifieke voorschriften van elk beroep.
Zie ook:
- Biologie
- biologie
- Microbiologie
- Transgene voedingsmiddelen
- groene revolutie