Biotechnológia je oblasť vedy zameraná na využitie živých systémov a organizmov pri vytváraní a zdokonaľovaní techník a produktov.
Biotechnológia zahŕňa základné biologické vedy (ako je molekulárna biológia, embryológia, genetika, atď.), aplikované vedy (ako imunológia a biochémia), ako aj technologické oblasti ako informatika a informatika robotické.
Biotechnologické metódy zahŕňajú niekoľko postupov modifikácie živých organizmov, od tých najjednoduchších ako napr - domestikácia zvierat a pestovanie rastlín, zlepšovacie procesy, ako je umelý výber a - hybridizácia. Najmodernejšie metódy ďalej zahŕňajú použitie genetického inžinierstva a bunkových a tkanivových kultúr.
Integrácia medzi rôznymi oblasťami biológie s vyššie uvedenými technikami vedie k biotechnológii, ktorej aplikácie sa vyskytujú v rôznych odvetviach.
Rozdiely medzi klasickou biotechnológiou a modernou biotechnológiou
Klasická biotechnológia sa týka rôznych spôsobov využívania živých mikroorganizmov na výrobu nových produktov alebo na úpravu existujúcich produktov. Zahŕňa klasické metódy, ako napríklad kríženie druhov s cieľom získať nové, ktoré majú požadované vlastnosti, a fermentácia, ktorá sa používa pri výrobe vína, syrov a chleba.
Moderná biotechnológia sa vo veľkej miere spolieha na používané techniky genetické inžinierstvo. V tomto zmysle je možné konštatovať, že najväčší pokrok v biotechnológiách nastal prostredníctvom nástrojov a metód genetického inžinierstva, ako je manipulácia zámer génov, buniek a tkanív kontrolovaným spôsobom formovať geneticky vylepšené organizmy, rekombinácia DNA, tkanivová kultúra, mutagenéza, atď.
Príklady biotechnologických aplikácií
Ak vezmeme do úvahy, že biotechnológia zahŕňa širokú škálu vied, jej výsledky možno nájsť v nespočetných odvetviach hospodárstva. Aplikácie v tejto oblasti sa vždy snažia zlepšiť kvalitu života na planéte, či už prostredníctvom vytvárania nových techník a produktov alebo zlepšovaním existujúcich.
Geneticky modifikované organizmy
Klasickým príkladom uplatnenia biotechnológie je vytvorenie geneticky modifikované organizmy (OGM), tiež nazývaný transgénne. U týchto organizmov bol zmenený ich genetický kód (zvyčajne kombináciou s génmi z iných organizmov), aby sa eliminovali chyby a vyvinuli nové vlastnosti.
V 50. rokoch dal agronóm Norman Borlaug genetickými kríženiami vznik „polopšenice trpaslík “, nový, odolnejší a produktívnejší druh pšenice, ktorý priniesol revolúciu v poľnohospodárstve vo svete celý.
Hlavné príklady geneticky modifikovaných organizmov sú tie, ktoré sa používajú:
- v medicíne: inzulín, kmeňové bunky, rastový hormón, hormóny na liečbu neplodnosti, nové liečby na rakovinu, génová terapia (liečba chorôb nahradením chybných génov), vakcíny atď.
- v poľnohospodárstve: geneticky vylepšené potraviny, odolnejšie a produktívnejšie plodiny, zvieratá a rastliny upravené na produkciu látok použiteľných v liečivách atď.
- u zvierat: transgénne potkany použité v štúdiách a ryby s rastom štyrikrát vyšším ako normálny (tilapia a dorado).
- v prostredí: baktérie, ktoré bojujú proti znečisteniu ropou a kovmi.
Ďalšie príklady
Ako príklad si môžete vyskúšať ďalšie tovary a služby, ktoré majú biotechnologický pôvod:
| Sektory | Tovary a služby |
|---|---|
| poľnohospodárstvo | Kompost, pesticídy, siláž, sadenice rastlín alebo stromov, rastliny s novými vlastnosťami atď. |
Zdravie |
Antibiotiká, hormóny, lieky, činidlá, testy atď. |
Chemický priemysel |
Butanol, acetón, glycerol, organické kyseliny, enzýmy atď. |
| elektronika | Biosenzory |
| Energie | Etanol, bioplyn atď. |
Životné prostredie |
Zhodnocovanie oleja, úprava odpadu, čistenie vody atď. |
| Hospodárske zvieratá | Embryá |
Výhody biotechnológie
Výhody, ktoré prináša biotechnológia, sú početné a rozširujú sa do všetkých oblastí použitia, ktoré zlepšujú kvalitu života vo svete. Medzi jeho najjasnejšie výsledky patria:
- Vyššia úroda a odolnejšie plodiny;
- Menej používania pesticídov;
- Transgénne potraviny vydržia dlhšie a znižujú plytvanie potravinami;
- Zníženie množstva energie potrebnej na výrobu potravín;
- Používanie výrobkov, ktoré sú menej škodlivé pre životné prostredie;
- Zníženie hladu vo svete;
- Výživnejšie jedlá;
- Zníženie výskytu nákazlivých chorôb;
- Vytvorenie presnejších nástrojov na zisťovanie chorôb atď.
Nevýhody biotechnológie
Pokrok spôsobený biotechnológiou má tiež negatívne dôsledky. Z hlavných môžeme vyzdvihnúť:
- Poškodenie životného prostredia;
- Vysoká závislosť od technológií z rozvinutých krajín;
- Zvýšená koncentrácia príjmu;
- Neistota ohľadom jeho dlhodobých účinkov na životné prostredie a organizmy;
- Pokles biodiverzity;
- Zvýšený výskyt chorôb spôsobených transgénnymi produktmi.
Klasifikácie biotechnológií
S cieľom klasifikovať rôzne oblasti biotechnológie, odborníkov a vedcov z oblasť začala prijímať farebný systém, ktorý rozdeľuje vedu na vetvy podľa oblasti prihláška:
- zelená biotechnológia: sa uplatňuje v poľnohospodárstve s cieľom vytvoriť udržateľnejšie poľnohospodárske podmienky.
- červená biotechnológia: sa uplatňuje v medicíne s cieľom zdokonaľovania liekov a liečby. Najpokročilejšie metódy dokonca pokrývajú liečenie chorôb genetickou manipuláciou.
- biela biotechnológia: nazýva sa tiež priemyselná biotechnológia a používa sa pri výrobe výrobkov metódami, ktoré sú menej škodlivé pre životné prostredie.
- žltá biotechnológia: sa uplatňuje v oblasti výživy a výroby potravín, ale vzťahuje sa tiež na odvetvie biotechnológií aplikovaných na hmyz.
- modrá biotechnológia: sa uplatňuje pri výskume morských biologických zdrojov.
- fialová biotechnológia: sa týka zákonov, patentov, publikácií a iných dokumentárnych problémov súvisiacich s biotechnológiou.
- zlatá biotechnológia: odkazuje na použitie bioinformatiky a výpočtových techník v biotechnológiách.
- oranžová biotechnológia: nazývaná tiež vzdelávacia biotechnológia, pozostáva zo všetkých opatrení zameraných na šírenie a šírenie biotechnológií.
- čierna biotechnológia: súvisí s použitím biotechnológie na vojenské účely, ako je napríklad výroba biologických zbraní.
kariéra v biotechnológii
Vzhľadom na multidisciplinárny charakter biotechnológie sa prístup k povolaniu môže dosiahnuť prostredníctvom niekoľko rôznych prostredí, ako napríklad biológia, medicína, agronómia, biochémia, strojárstvo, farmácia, atď.
Požiadavky na špecializáciu pre vstup do oblasti biotechnológií sa líšia podľa konkrétnych predpisov jednotlivých povolaní.
Pozri tiež:
- Biológia
- biomedicína
- Mikrobiológia
- Transgénne potraviny
- zelená revolúcia