Alt om bioteknologi

Bioteknologi er den grenen av biologi som utvikler seg teknologier fra levende organismer, eller råmateriale fra dem, basert på biomolekylære og cellulære prosesser, for å lage eller modifisere produkter og løse problemer i samfunnet.

Eksempler på produkter og metoder laget fra anvendt biologisk vitenskap er:

• Vaksiner;
• Antibiotika;
• Kloning;
• Transgenics;
• In vitro befruktning.

Typer bioteknologi

For å lette identifikasjonen er bioteknologi klassifisert i 10 farger i henhold til operasjonsområdet.

• rød bioteknologi: teknologier utviklet for medisin og menneskers helse.
• hvit bioteknologi: teknologier for å forbedre industrielle prosesser.
• grønn bioteknologi: teknologier for jordbruk.
• blå bioteknologi: teknologier for bruk av marine ressurser.
• Gul bioteknologi: teknologier for ernæring og matproduksjon.
• grå bioteknologi: teknologier for beskyttelse og gjenoppretting av miljøet.
• brun bioteknologi: teknologier for jordbehandling.
• gylden bioteknologi: teknologier for bioinformatikk og nanobioteknologi.
• lilla bioteknologi: teknologier for åndsverk og biosikkerhet.
• svart bioteknologi: teknologier brukt som biologiske våpen.

Viktigheten av bioteknologi

Selv om mennesker har brukt bioteknologi i tusenvis av år, bruker de for eksempel mikroorganismer til å lage brød, drikke og oster, kunnskap innen ulike vitenskapelige områder revolusjonerte måten å manipulere organismer for å oppnå visse produkter og Advokatdrakt.

Utviklingen av bioteknologi, med støtte fra blant annet mikrobiologi, molekylærbiologi, genetikk, ingeniørfag og informatikk, er viktig for:

• Forebygge sykdommer, redusere alvorlighetsgraden og dødsfallet;
• Diagnostiser sykdommer tidlig og redd liv;
• Reduser kostnadene, forenkle og akselerere industriproduksjonen;
• Lag planter og innspill med ønskelige egenskaper for å øke jordbruksutbyttet.

Det er verdt å merke seg at disse eksemplene er knyttet til områdene med størst utvikling innen bioteknologi, men deres betydning er ikke begrenset til nettopp det.

Bioteknologiske applikasjoner

De viktigste anvendelsene av bioteknologi er relatert til medisinområdet, i tillegg til jordbruk og matproduksjon, og også i miljøet.

i medisin:

• Produksjon av insulin, medisiner og vaksiner;
• Manipulering av dyr, som griser, for å bruke organer i transplantasjoner;
• Antistoffproduksjon i laboratoriet for pasienter med mangelfullt immunsystem;
• Genterapi for behandling av sykdommer som kreft, nevrologisk og kardiovaskulær, hvis konvensjonelle behandlinger ikke er effektive;
• Stamcelleforskning for terapeutiske formål.

I oppdrett:

• Produksjon av tilførsler, for eksempel: gjødsel, frø og plantevernmidler;
• Plantegenetisk forbedring;
• Matprosessering: transgen mat

i miljøet:

• Bioremediering: avhengig av type forurensning og miljøforhold, brukes forskjellige teknikker for å redusere eller eliminere forurensning i miljøet;
• Biokonvertering av avfall fra jordbruk;
• Produksjon av biodrivstoff fra levende organismer eller planterester;
• Biologisk nedbrytbar plastproduksjon fra mikroalger.

Lære mer om Biomedisinering.

Bioteknologihistorie

I antikken, for over 4000 år siden, ble teknikker for å manipulere levende vesener allerede brukt for å oppnå visse resultater; for eksempel å lage vin eller brød, der nøkkelen er gjæring utført av mikroorganismer, gjær.

Begynnelsen av mikrobiologi

Med utviklingen av de forskjellige vitenskapelige områdene var det mulig å forstå hvordan prosessene foregikk. På slutten av 1800-tallet førte Louis Pasteurs mikrobiologiske studier ham til å oppdage gjæring i eksperimentene sine.

DNA Molecule Discovery

Med det sluttet folk å tro på spontan generasjon, og oppmerksomheten vendte seg mot studiet av mikroorganismer og celleteori.

Forskerne James Watson, Francis Crick og Maurice Wilkins ble tildelt Nobelprisen i 1962 for å beskrive strukturen til DNA-molekylet i året 1953 i bladet natur.

Modellen presentert av paret var basert på informasjon fra Erwin Chargaff om nitrogenbaser ved hjelp av kromatografiteknikk og i røntgendiffraksjonsbilder oppnådd av Rosalind Franklin.

Genteknikk og rekombinant DNA

Studiene gikk videre, og i 1978 ble tre forskere igjen tildelt Nobelprisen for å isolere restriksjonsenzymer, grunnlaget for den rekombinante DNA-teknikken.

Les om spontan generasjon kl Livets opprinnelse.

Bioteknologi i medisin

Biologisk forskningslaboratorium.

De opprinnelige målene for moderne bioteknologi var fokusert på helse- og dyreproblemer med bruk av mikroorganismer til å produsere medisiner.

Teknikkene har imidlertid diversifisert seg mye, og for tiden er det mange bruksmuligheter, både innen medisin og på andre områder.

Det er bemerkelsesverdig at forskning begynte å bli utviklet i laboratoriene til universiteter og offentlige forskningssentre, men for tiden de som dominerer forskning og bioteknologimarked er private selskaper, store farmasøytiske og agrokjemiske multinasjonale selskaper, så verdiene og målene er forskjellige.

Anvendelser av genteknikk

Det er mange bioteknologier som brukes innen helseområdet, som er et av de største anvendelsesområdene for disse teknikkene i Brasil.

Dyreorganer brukes til transplantasjoner, insulinproduksjon og vaksiner gjennom den rekombinante DNA-teknikken, blant annet for produksjon av medisiner, hormoner og antistoffer.

Svært kontroversielle er tilnærmingene knyttet til kloning, som involverer etiske spørsmål.

Likeledes har forskningen fortsatt og blir brukt på reproduktiv kloning, i tilfeller av infertilitet eller for å forhindre fremtidige sykdommer, og terapeutisk kloning, som peker på behandling av degenerative sykdommer ved bruk av stamceller, som en fordel med metoden.

Les også om genterapi.

Bioteknologi i landbruket

Plantevevskultur.

I landbruket og matvaresektoren er den eldste bruken av bioteknologi, for eksempel når det er kryss mellom plantearter for å oppnå andre varianter eller forbedre resultatene av innhøsting.

"Green Revolution"

I andre halvdel av 1900-tallet ble en modell utviklet hovedsakelig i USA, internasjonalisert gjennom den såkalte “grønn revolusjon”.

I Brasil, fra 1960-tallet og utover, etter formene til den "grønne revolusjonen" begynte transformasjoner å skje i landlige omgivelser, hvis mål var: å modernisere sektoren landbruket, øke tilgangen på mat og produkter for eksport, og også frigjøre arbeidskraft som skal brukes av sektoren urbane-industrielle.

Importerte teknologier som ble utviklet for tempererte klimaer og ikke for tropiske økosystemer, der jorda er veldig forskjellige og det er større biologisk mangfold, som f.eks Brasil.

Genmodifiserte (GMO) og transgene organismer

Produksjonen av transgene er en realitet, og de viktigste modifiserte matvarene er mais, soya og hvete.

DE Soya, for eksempel, er til stede i de fleste industrialiserte matvarer i forskjellige former, det er en av de viktigste transgene matvarer og denne informasjonen blir ikke alltid gitt riktig videre til forbrukeren.

Miljøbioteknologi

Bruk av miljøbioteknologi er måter å reversere en situasjon skapt av mennesker og som vokser over hele verden, produksjon av avfall fra ulike aktiviteter mennesker.

Det er en måte å bruke kontrollerte naturlige prosesser for å forbedre tilstanden til forurensede økosystemer eller for å lage biologisk nedbrytbare løsninger som unngår forurensning.

Dermed brukes levende vesener: bakterier, alger, planter, blant andre, for å utføre prosesser slik som gjæring, aerob og anaerob respirasjon og kontrollere forurensning av et bestemt miljø.

En annen interessant anvendelse av bioteknologi i miljøområdet er gjenbruk av avfall landbruksprodukter (som sukkerrør bagasse), eller faste avløpsvann (kloakk) for produksjon av energi og biodrivstoff.

Fordel eller ulempe?

Mange av anvendelsene av bioteknologi kan være gunstige for menneskeheten, men de genererer kontroverser om konsekvensene for menneskers og dyrehelsen, miljøpåvirkninger og samfunn. Det som er sikkert er at fremdeles ikke kjent sikkert de langsiktige effektene.

Fordeler med bioteknologi

• Økt matproduksjon, hovedsakelig motivert av muligheten for å få slutt på sult i verden;
• Mulighet for å skaffe mer næringsrike matvarer med medisinske egenskaper;
• Terapeutiske teknikker for sykdommer som ikke har kur ennå, for eksempel kreft, eller hvis behandling ikke er like effektiv;
• Produksjon av medisiner, i tillegg til hormoner, antistoffer og insulin;
• Bruk av bioremediering for å kontrollere og eliminere forurensning i miljøer;
• Produksjon av biologisk nedbrytbare produkter for å redusere miljøforurensning;

Negative effekter

• Intensiv bruk av plantevernmidler og uorganisk gjødsel;
• Forstyrrelse i balansen i naturen;
• Oppretting av genetisk modifiserte (infertile) frø;
• "Genetisk forurensning", siden det ikke er mulig å kontrollere effekten av spredning av genetisk modifiserte organismer i miljøet;
• Transgene matvarer kan forårsake allergi, blant annet skade.
• Etiske spørsmål knyttet til kloning av levende vesener;
• Produksjon av stamceller produserer cellulært stress som blant annet kan føre til for tidlig aldring;