Biotehnologija je področje znanosti, ki se osredotoča na uporabo živih sistemov in organizmov pri ustvarjanju in izboljševanju tehnik in izdelkov.
Biotehnologija zajema osnovne biološke vede (kot so molekularna biologija, embriologija, genetika, itd.), uporabne znanosti (kot sta imunologija in biokemija), pa tudi tehnološka področja, kot sta informatika in robotiko.
Biotehnološke metode zajemajo več postopkov za spreminjanje živih organizmov, od najpreprostejših, kot je npr udomačitev živali in gojenje rastlin, za izboljšanje procesov, kot sta umetna selekcija in hibridizacija. Poleg tega najsodobnejše metode vključujejo uporabo genskega inženiringa ter kulture celic in tkiv.
Povezovanje različnih področij biologije z zgoraj omenjenimi tehnikami vodi do biotehnologije, ki se uporablja v različnih sektorjih.
Razlike med klasično biotehnologijo in sodobno biotehnologijo
Klasična biotehnologija se nanaša na različne načine uporabe živih mikroorganizmov za proizvodnjo novih izdelkov ali spreminjanje obstoječih izdelkov. Zajema klasične metode, kot so križanje vrst za pridobivanje novih, ki imajo želene lastnosti, in fermentacija, ki se uporablja pri pridelavi vina, sira in kruha.
Sodobna biotehnologija se močno opira na tehnike, ki jih uporabljajo genski inženiring. V tem smislu je mogoče trditi, da je bil največji napredek v biotehnologiji dosežen z orodji in metodami genskega inženiringa, kot je manipulacija namen genov, celic in tkiv na nadzorovan način oblikovati gensko izboljšane organizme, rekombinacija DNA, tkivna kultura, mutageneza, itd.
Primeri uporabe biotehnologije
Glede na to, da biotehnologija obsega širok spekter znanosti, lahko njene rezultate najdemo v neštetih gospodarskih sektorjih. Aplikacije na tem področju si vedno prizadevajo izboljšati kakovost življenja na planetu, bodisi z ustvarjanjem novih tehnik in izdelkov bodisi z izboljšanjem obstoječih.
Gensko spremenjeni organizmi
Klasičen primer uporabe biotehnologije je ustvarjanje gensko spremenjeni organizmi (OGM), imenovano tudi transgenih. Njihova genetska koda je bila spremenjena (običajno s kombinacijo genov drugih organizmov), da bi odpravili napake in razvili nove lastnosti.
V petdesetih letih je agronom Norman Borlaug z genetskimi križanci dal "polovico pšenice pritlikavec ", nova, bolj odporna in produktivna vrsta pšenice, ki je revolucionirala kmetijstvo v svetu celota.
Glavni primeri gensko spremenjenih organizmov so tisti, ki se uporabljajo:
- v medicini: inzulin, izvorne celice, rastni hormon, hormoni za zdravljenje neplodnosti, nova zdravljenja za raka, gensko terapijo (zdravljenje bolezni z nadomestitvijo okvarjenih genov), cepiva itd.
- v kmetijstvu: gensko izboljšana živila, bolj odporni in produktivni pridelki, živali in rastline, prirejene za proizvodnjo snovi, uporabnih v zdravilih itd.
- pri živalih: transgene podgane, uporabljene v študijah, in ribe s štirikratno rastjo nad normalno (tilapija in dorado).
- v okolju: bakterije, ki se borijo proti onesnaževanju z nafto in kovinami.
Drugi primeri
Kot primer si oglejte drugo blago in storitve, ki imajo biotehnološko poreklo:
| Sektorji | Blago in storitve |
|---|---|
| Kmetijstvo | Kompost, pesticidi, silaža, sadike rastlin ali dreves, rastline z novimi lastnostmi itd. |
Zdravje |
Antibiotiki, hormoni, zdravila, reagenti, testi itd. |
Kemična industrija |
Butanol, aceton, glicerol, organske kisline, encimi itd. |
| elektronika | Biosenzorji |
| Energija | Etanol, bioplin itd. |
Okolje |
Predelava olja, obdelava odpadkov, čiščenje vode itd. |
| Živinoreja | Zarodki |
Prednosti biotehnologije
Prednosti, ki jih prinaša biotehnologija, so številne in segajo na vsa področja uporabe ter izboljšujejo kakovost življenja na svetu. Med najbolj očitnimi rezultati so:
- Večji donos in bolj odporni pridelki;
- Manj uporabe pesticidov;
- Transgena živila trajajo dlje, kar zmanjšuje odpadke hrane;
- Zmanjšanje količine energije, potrebne za pridelavo hrane;
- Uporaba izdelkov, ki so manj škodljivi za okolje;
- Zmanjšanje lakote v svetu;
- Bolj hranljiva hrana;
- Zmanjšanje pojavnosti nalezljivih bolezni;
- Ustvarjanje natančnejših orodij za odkrivanje bolezni itd.
Slabosti biotehnologije
Napredek, ki ga povzroča biotehnologija, ima tudi negativne posledice. Med glavnimi lahko izpostavimo:
- Škoda na okolju;
- Velika odvisnost od tehnologij iz razvitih držav;
- Povečana koncentracija dohodka;
- Negotovost glede njegovih dolgoročnih vplivov na okolje in organizme;
- Zmanjšanje biotske raznovrstnosti;
- Povečan pojav bolezni, ki jih povzročajo transgeni proizvodi.
Klasifikacije biotehnologije
Da bi razvrstili različna področja biotehnologije, so strokovnjaki in znanstveniki območje začelo sprejemati barvni sistem, ki znanost deli na veje, glede na področje uporaba:
- zelena biotehnologija: se uporablja v kmetijstvu z namenom ustvariti bolj trajnostne kmetijske pogoje.
- rdeča biotehnologija: se uporablja v medicini z namenom izboljšanja zdravil in zdravljenja. Najnaprednejše metode celo zajemajo zdravljenje bolezni z genskimi manipulacijami.
- bela biotehnologija: imenovana tudi industrijska biotehnologija, se uporablja pri izdelavi izdelkov po metodah, ki so manj škodljive za okolje.
- rumena biotehnologija: se uporablja na področjih prehrane in pridelave hrane, nanaša pa se tudi na področje biotehnologije, ki se uporablja za žuželke.
- modra biotehnologija: se uporablja pri raziskovanju morskih bioloških virov.
- vijolična biotehnologija: je povezan z zakoni, patenti, publikacijami in drugimi dokumentarnimi vprašanji, povezanimi z biotehnologijo.
- zlata biotehnologija: se nanaša na uporabo bioinformatike in računskih tehnik v biotehnologiji.
- oranžna biotehnologija: imenovana tudi izobraževalna biotehnologija, vsebuje vse ukrepe za razširjanje in razširjanje biotehnologije.
- črna biotehnologija: je povezano z uporabo biotehnologije v vojaške namene, kot je proizvodnja biološkega orožja.
kariera v biotehnologiji
Glede na multidisciplinarno naravo biotehnologije lahko dostop do poklica dosežemo prek več različnih okolij, kot so biologija, medicina, agronomija, biokemija, inženirstvo, farmacija, itd.
Zahteve glede specializacije za vstop na področje biotehnologije se razlikujejo glede na posebne predpise posamezne stroke.
Glej tudi:
- Biologija
- biomedicina
- Mikrobiologija
- Transgena živila
- zelena revolucija
