Bioteknik är den gren av biologi som utvecklas teknik från levande organismer, eller råmaterial från dem, baserade på biomolekylära och cellulära processer, för att skapa eller modifiera produkter och lösa problem i samhället.
Exempel på produkter och metoder skapade från tillämpad biologisk vetenskap är:
- Vacciner;
- Antibiotika;
- Kloning;
- Transgenics;
- In vitro-fertilisering.
Typer av bioteknik
För att underlätta identifieringen klassificeras bioteknik i 10 färger beroende på arbetsområdet.
- röd bioteknik: teknik utvecklad för medicin och människors hälsa.
- vit bioteknik: teknik för att förbättra industriella processer.
- grön bioteknik: teknik för jordbruk.
- blå bioteknik: teknik för användning av marina resurser.
- Gul bioteknik: teknik för näring och livsmedelsproduktion.
- grå bioteknik: teknik för skydd och återställande av miljön.
- brun bioteknik: teknik för markbehandling.
- gyllene bioteknik: teknik för bioinformatik och nanobioteknik.
- lila bioteknik: teknik för immateriell egendom och biosäkerhet.
- svart bioteknik: teknik som används som biologiska vapen.
Betydelsen av bioteknik
Även om människor har använt bioteknik i tusentals år använder de till exempel mikroorganismer för att göra bröd, drycker och ostar, kunskap inom olika vetenskapliga områden revolutionerade sättet att manipulera organismer för att erhålla vissa produkter och Juridisk kostym.
Utvecklingen av bioteknik med stöd av bland annat mikrobiologi, molekylärbiologi, genetik, teknik och informatik är viktig för:
- Förhindra sjukdomar, minska svårighetsgraden och dödsfallet;
- Diagnostisera sjukdomar tidigt och rädda liv;
- Minska kostnaderna, förenkla och påskynda industriproduktionen;
- Skapa växter och insatsvaror med önskvärda egenskaper för att öka jordbruksavkastningen.
Det är värt att notera att dessa exempel är relaterade till de områden som har störst utveckling inom bioteknik, men deras betydelse är inte begränsad till just det.
Bioteknikapplikationer
De viktigaste tillämpningarna av bioteknik är relaterade till medicinområdet, förutom jordbruk och livsmedelsproduktion, och även i miljön.
inom medicin:
- Produktion av insulin, läkemedel och vacciner;
- Manipulation av djur, såsom grisar, för att använda organ i transplantationer;
- Antikroppsproduktion i laboratoriet för patienter med bristande immunförsvar;
- Genterapi för behandling av sjukdomar såsom cancer, neurologisk och kardiovaskulär, vars konventionella behandlingar inte är effektiva;
- Stamcellsforskning för terapeutiska ändamål.
I jordbruket:
- Produktion av insatsvaror, såsom: gödselmedel, frön och bekämpningsmedel;
- Växtgenetisk förbättring;
- Livsmedelsbearbetning: transgen mat
i miljön:
- Bioremediering: beroende på typ av förorening och miljöförhållanden används olika tekniker för att minska eller eliminera föroreningar i miljön;
- Bioomvandling av avfall från jordbruket;
- Produktion av biobränslen från levande organismer eller växtrester;
- Biologiskt nedbrytbar plastproduktion från mikroalger.
Lära sig mer om Bioremediering.
Bioteknikens historia
I antiken, för över 4000 år sedan, användes redan tekniker för att manipulera levande varelser för att uppnå vissa resultat; till exempel att göra vin eller bröd, där nyckeln är jäsning utförd av mikroorganismer, jäst.
Början av mikrobiologi
Med utvecklingen av de olika vetenskapliga områdena var det möjligt att förstå hur processerna ägde rum. I slutet av 1800-talet fick Louis Pasteurs mikrobiologiska studier honom att upptäcka jäsning i sina experiment.
DNA Molecule Discovery
Med det slutade folk att tro på spontan generation och uppmärksamheten riktades mot studiet av mikroorganismer och cellteori.
Forskarna James Watson, Francis Crick och Maurice Wilkins tilldelades Nobelpriset 1962 för att beskriva strukturen för DNA-molekylen år 1953 i tidningen natur.
Modellen som paret presenterade baserades på information från Erwin Chargaff om kvävebaser med hjälp av kromatografiteknik och i röntgendiffraktionsbilder erhållna av Rosalind Franklin.
Genteknik och rekombinant DNA
Studierna fördjupades och 1978 fick tre forskare igen Nobelpriset för att isolera restriktionsenzymer, grunden för den rekombinanta DNA-tekniken.
Läs om spontan generation på Livets ursprung.
Bioteknik i medicin
Biologisk forskningslaboratorium.
De ursprungliga målen för modern bioteknik fokuserade på människors och djurs hälsofrågor, med användning av mikroorganismer för att tillverka läkemedel.
Teknikerna har dock diversifierats mycket och för närvarande finns det många applikationsmöjligheter, både inom medicin och inom andra områden.
Det är anmärkningsvärt att forskning började utvecklas i laboratorier vid universitet och offentliga forskningscentra, men för närvarande de som dominerar forskning och bioteknikmarknaden är privata företag, stora läkemedels- och agrokemiska multinationella företag, så värdena och målen är olika.
Tillämpningar av genteknik
Det finns många biotekniker som används inom hälsosektorn, vilket är ett av de största användningsområdena för dessa tekniker i Brasilien.
Djurorgan används för transplantationer, insulinproduktion och vacciner genom rekombinant DNA-teknik, bland annat för produktion av läkemedel, hormoner och antikroppar.
Mycket kontroversiella är tillvägagångssätten relaterade till kloning, som involverar etiska frågor.
På samma sätt har forskningen fortsatt och tillämpas på reproduktiv kloning, i fall av infertilitet eller för att förhindra framtida sjukdomar, och terapeutisk kloning, vilket pekar på behandling av degenerativa sjukdomar med hjälp av stamceller, som en fördel med metoden.
Läs också om genterapi.
Bioteknik inom jordbruket
Växtvävnadsodling.
I jordbruks- och livsmedelssektorn är de äldsta användningarna av bioteknik, till exempel när det är korsningar mellan växtarter för att erhålla andra sorter eller förbättra resultaten av skörda.
"Grön revolution"
Under andra hälften av 1900-talet blev en modell utvecklad främst i USA, internationaliserad genom den så kallade ”grön revolution”.
I Brasilien, från 1960-talet och framåt, efter formarna av den "gröna revolutionen" började omvandlingar äga rum på landsbygden, vars mål var: att modernisera sektorn jordbruket, öka tillgången på livsmedel och produkter för export och frigöra också arbetskraft som sektorn ska använda urban-industriell.
Importerad teknik som utvecklats för tempererade klimat och inte för tropiska ekosystem, där marken är mycket olika och det finns större biologisk mångfald, som t.ex. Brasilien.
Genmodifierade (GMO) och transgena organismer
Produktionen av transgena är verklighet och de viktigaste modifierade livsmedlen är majs, soja och vete.
DE Soja, till exempel, finns i de flesta industrialiserade livsmedel i olika former, det är en av de viktigaste transgena livsmedel och denna information överförs inte alltid korrekt till konsumenten.
Miljöbioteknik
Användningen av miljöbioteknik är sätt att vända en situation som skapats av människor och som växer över hela världen, produktion av avfall från olika aktiviteter människor.
Det är ett sätt att använda kontrollerade naturliga processer för att förbättra tillståndet för förorenade ekosystem eller skapa biologiskt nedbrytbara lösningar som undviker föroreningar.
Således används levande varelser: bakterier, alger, växter, bland andra, för att utföra processer såsom jäsning, aerob och anaerob andning och kontrollerar föroreningar av en viss miljö.
En annan intressant tillämpning av bioteknik inom miljöområdet är återanvändning av avfall jordbruksprodukter (såsom sockerrör bagasse) eller fasta avloppsvatten (avloppsvatten) för produktion av energi och biobränslen.
Fördel eller nackdel?
Många av tillämpningarna av bioteknik kan vara till nytta för mänskligheten, men de genererar kontroverser om konsekvenserna för människors och djurs hälsa, miljöpåverkan och samhället. Vad som är säkert är det fortfarande inte känd säkert de långsiktiga effekterna.
Fördelar med bioteknik
- Ökad matproduktion, främst motiverad av möjligheten att upphöra med hunger i världen;
- Möjlighet att få mer näringsrika livsmedel med medicinska egenskaper;
- Terapeutiska tekniker för sjukdomar som ännu inte har botats, såsom cancer, eller vars behandlingar inte är lika effektiva;
- Produktion av läkemedel, förutom hormoner, antikroppar och insulin;
- Användning av bioremediering för att kontrollera och eliminera föroreningar i miljöer;
- Produktion av biologiskt nedbrytbara produkter för att minska miljöföroreningar;
Negativa effekter
- Intensiv användning av bekämpningsmedel och oorganiska gödningsmedel;
- Inblandning i naturens balans;
- Skapande av genetiskt modifierade (infertila) frön;
- "Genetisk förorening", eftersom det inte är möjligt att kontrollera effekterna av spridningen av genetiskt modifierade organismer i miljön.
- Transgena livsmedel kan orsaka allergier, bland annat skada.
- Etiska frågor relaterade till kloning av levande varelser;
- Produktionen av stamceller producerar cellulär stress som bland annat kan leda till för tidig åldrande;
