Biyoteknoloji, biyolojinin gelişen dalıdır. canlı organizmalardan teknolojilerürünler yaratmak veya değiştirmek ve toplumdaki sorunları çözmek için biyomoleküler ve hücresel süreçlere dayalı olarak onlardan hammadde veya hammadde.
Uygulamalı biyolojik bilimlerden oluşturulan ürün ve yöntemlere örnekler:
- Aşılar;
- antibiyotikler;
- klonlama;
- Transgenikler;
- Tüp bebek.
Biyoteknoloji Türleri
Tanımlamayı kolaylaştırmak için Biyoteknoloji, çalışma alanına göre 10 renge ayrılır.
- kırmızı biyoteknoloji: tıp ve insan sağlığı için geliştirilmiş teknolojiler.
- beyaz biyoteknoloji: endüstriyel süreçleri iyileştirmek için teknolojiler.
- yeşil biyoteknoloji: tarım için teknolojiler.
- mavi biyoteknoloji: deniz kaynaklarının kullanımı için teknolojiler.
- Sarı Biyoteknoloji: beslenme ve gıda üretimi için teknolojiler.
- gri biyoteknoloji: çevrenin korunması ve restorasyonu için teknolojiler.
- kahverengi biyoteknoloji: toprak işleme teknolojileri.
- altın biyoteknoloji: biyoinformatik ve nanobiyoteknoloji teknolojileri.
- mor biyoteknoloji: fikri mülkiyet ve biyogüvenlik teknolojileri.
- siyah biyoteknoloji: biyolojik silah olarak kullanılan teknolojiler.
Biyoteknolojinin Önemi
İnsanoğlu binlerce yıldır biyoteknolojiyi kullanıyor olsa da, örneğin ekmek, içecek ve ekmek yapmak için mikroorganizmaları kullanıyor. peynirler, çeşitli bilimsel alanlardaki bilgi, belirli ürünleri elde etmek için organizmaları manipüle etme biçiminde devrim yarattı ve Dava.
Biyoteknolojinin gelişimi, diğer alanların yanı sıra Mikrobiyoloji, Moleküler Biyoloji, Genetik, Mühendislik ve Bilişim desteğiyle aşağıdakiler için önemlidir:
- Hastalıkları önlemek, şiddeti ve ölümü azaltmak;
- Hastalıkları erken teşhis edin ve hayat kurtarın;
- Maliyetleri düşürün, endüstriyel üretimi basitleştirin ve hızlandırın;
- Tarımsal verimi artırmak için arzu edilen özelliklere sahip bitkiler ve girdiler oluşturun.
Bu örneklerin Biyoteknolojideki en büyük gelişme alanlarıyla ilgili olduğunu belirtmekte fayda var, ancak önemleri sadece bununla sınırlı değil.
Biyoteknoloji Uygulamaları
Biyoteknolojinin en önemli uygulamaları, tarım ve gıda üretimine ek olarak tıp alanı ve ayrıca çevre ile ilgilidir.
eczanede:
- İnsülin, ilaç ve aşı üretimi;
- Domuz gibi hayvanların organ nakillerinde kullanılması için manipülasyon;
- Bağışıklık sistemi yetersiz olan hastalarda laboratuvarda antikor üretimi;
- Geleneksel tedavileri etkili olmayan kanser, nörolojik ve kardiyovasküler gibi hastalıkların tedavisi için gen tedavisi;
- Tedavi amaçlı kök hücre araştırması.
çiftçilikte:
- Girdilerin üretimi, örneğin: gübreler, tohumlar ve böcek ilaçları;
- Bitki genetik iyileştirme;
- Gıda işleme: transgenik gıda
çevrede:
- Biyoremediasyon: kontaminasyonun türüne ve çevresel koşullara bağlı olarak, ortamdaki kontaminasyonu azaltmak veya ortadan kaldırmak için farklı teknikler kullanılır;
- Tarım kaynaklı atıkların biyolojik dönüşümü;
- Canlı organizmalardan veya bitki artıklarından biyoyakıt üretimi;
- Mikroalglerden biyolojik olarak parçalanabilen plastik üretimi.
Hakkında daha fazla öğren biyoremediasyon.
Biyoteknolojinin Tarihi
Antik çağda, 4000 yıldan fazla bir süre önce, belirli sonuçları elde etmek için canlıları manipüle etme teknikleri zaten kullanılıyordu; örneğin, mikroorganizmalar, mayalar tarafından gerçekleştirilen fermantasyonun anahtarı olduğu şarap veya ekmek yapmak.
Mikrobiyolojinin Başlangıcı
Çeşitli bilimsel alanların gelişmesi ile süreçlerin nasıl gerçekleştiğini anlamak mümkün olmuştur. 19. yüzyılın sonunda, Louis Pasteur'ün mikrobiyolojik çalışmaları, deneylerinde fermantasyonu keşfetmesine yol açtı.
DNA Molekül Keşfi
Bununla birlikte, insanlar kendiliğinden üremeye inanmayı bıraktılar ve dikkatler mikroorganizmalar ve hücre teorisi çalışmalarına çevrildi.
Bilim adamları James Watson, Francis Crick ve Maurice Wilkins, 1953 yılında dergide DNA molekülünün yapısını tanımladıkları için 1962'de Nobel Ödülü'ne layık görüldüler. doğa.
Çift tarafından sunulan model, Erwin Chargaff'ın nitrojen bazları hakkındaki bilgilerine dayanıyordu. kromatografi tekniği kullanılarak ve Rosalind tarafından elde edilen X-ışını kırınım görüntülerinde Franklin.
Genetik Mühendisliği ve Rekombinant DNA
Çalışmalar derinleşti ve 1978'de 3 araştırmacı, rekombinant DNA tekniğinin temeli olan kısıtlama enzimlerini izole ettiği için tekrar Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Spontan nesil hakkında bilgi edinin hayatın kökeni.
Tıpta Biyoteknoloji
Biyolojik Araştırma Laboratuvarı.
Modern biyoteknolojinin ilk hedefleri, ilaç üretmek için mikroorganizmaların kullanılmasıyla insan ve hayvan sağlığı sorunlarına odaklanmıştı.
Bununla birlikte, teknikler çok çeşitlendi ve şu anda hem tıpta hem de diğer alanlarda birçok uygulama imkanı var.
Araştırmaların üniversitelerin ve kamu araştırma merkezlerinin laboratuvarlarında geliştirilmeye başlanması, ancak şu anda bilime hakim olanların ortaya çıkması dikkat çekicidir. araştırma ve biyoteknoloji pazarı özel şirketler, büyük farmasötik ve zirai kimya çok uluslu şirketlerdir, bu nedenle değerler ve hedefler farklıdır.
Genetik Mühendisliği Uygulamaları
Brezilya'da bu tekniklerin en büyük uygulama alanlarından biri olan sağlık sektöründe kullanılan birçok biyoteknoloji bulunmaktadır.
Hayvan organları, diğerlerinin yanı sıra ilaç, hormon ve antikor üretimi için rekombinant DNA tekniği yoluyla transplantlar, insülin üretimi ve aşılar için kullanılır.
ile ilgili yaklaşımlar oldukça tartışmalıdır. klonlama, etik sorunları içerir.
Aynı şekilde, araştırmalar devam etmiş ve Üreme klonlaması, kısırlık durumlarında veya gelecekteki hastalıkları önlemek için ve terapötik klonlama, bu da yöntemin bir avantajı olarak dejeneratif hastalıkların kök hücre kullanılarak tedavisine işaret ediyor.
Ayrıca hakkında okuyun gen tedavisi.
Tarımda Biyoteknoloji
Bitki doku kültürü.
Tarım ve gıda sektöründe biyoteknolojinin en eski kullanım alanları, örneğin diğer çeşitler elde etmek veya sonuçlarını iyileştirmek için bitki türleri arasında geçiş yapar. hasat.
"Yeşil devrim"
20. yüzyılın ikinci yarısında, esas olarak ABD'de geliştirilen bir model, “sözde” yoluyla uluslararası hale geldi.yeşil devrim”.
Brezilya'da, 1960'lardan itibaren, "yeşil devrim"in kalıplarını takiben, kırsal çevrede hedefleri olan dönüşümler gerçekleşmeye başladı: sektörü modernize etmek tarım, ihracata yönelik gıda ve ürün arzını artırmak ve ayrıca sektör tarafından kullanılacak işgücünü serbest bırakmak kentsel-endüstriyel.
Ilıman iklimler için geliştirilmiş ithal teknolojiler toprakların çok farklı olduğu ve daha fazla biyolojik çeşitliliğin olduğu tropikal ekosistemler, örneğin Brezilya.
Genetiği Değiştirilmiş (GDO) ve Transgenik Organizmalar
Transgeniklerin üretimi bir gerçektir ve ana modifiye edilmiş gıdalar mısır, soya ve buğdaydır.
bu SoyaÖrneğin, endüstrileşmiş gıdaların çoğunda çeşitli şekillerde bulunur, ana gıdalardan biridir. transgenik gıdalar ve bu bilgiler tüketiciye her zaman doğru bir şekilde iletilmez.
Çevresel Biyoteknoloji
Çevresel biyoteknolojilerin kullanımı, insanlar tarafından yaratılan bir durumu tersine çevirmenin yollarıdır. dünya çapında büyüyen, çeşitli faaliyetlerden kaynaklanan atık üretimi insanlar.
Kirlenmiş ekosistemlerin durumunu iyileştirmek veya kirliliği önleyen biyolojik olarak parçalanabilen çözümler oluşturmak için kontrollü doğal süreçleri kullanmanın bir yoludur.
Böylece canlılar kullanılır: bakteriler, algler, bitkiler, diğerleri arasında, süreçleri yürütmek için fermantasyon, aerobik ve anaerobik solunum gibi ve belirli bir kirliliğin kontrolü çevre.
Biyoteknolojinin çevre alanındaki bir başka ilginç uygulaması da atıkların yeniden kullanılmasıdır. enerji üretimi için tarımsal (şeker kamışı küspesi gibi) veya katı atıklar (kanalizasyon) ve biyoyakıtlar.
Avantaj mı Dezavantaj mı?
Biyoteknoloji uygulamalarının çoğu insanlık için faydalı olabilir, ancak tartışmalar insan ve hayvan sağlığı, çevresel etkiler ve toplum üzerindeki sonuçları hakkında. Kesin olan şu ki hala bilinmiyor kesinlikle uzun vadeli etkileri.
Biyoteknolojinin Faydaları
- Artan gıda üretimi, esas olarak dünyadaki açlığı sona erdirme olasılığı tarafından motive edildi;
- Tıbbi özelliklere sahip daha besleyici gıdalar elde etme imkanı;
- Kanser gibi henüz tedavisi olmayan veya tedavileri etkili olmayan hastalıklar için tedavi teknikleri;
- Hormonlar, antikorlar ve insüline ek olarak ilaç üretimi;
- Ortamlardaki kontaminasyonu kontrol etmek ve ortadan kaldırmak için biyoremediasyonun kullanılması;
- Çevre kirliliğini azaltmak için biyolojik olarak parçalanabilen ürünlerin üretimi;
Olumsuz etkiler
- Pestisitlerin ve inorganik gübrelerin yoğun kullanımı;
- Doğanın dengesine müdahale;
- Genetiği değiştirilmiş (infertil) tohumların oluşturulması;
- "Genetik kirlilik", genetiği değiştirilmiş organizmaların çevreye yayılmasının etkilerini kontrol etmek mümkün olmadığından;
- Transgenik gıdalar, diğer zararların yanı sıra alerjiye neden olabilir.
- Canlıların klonlanması ile ilgili etik konular;
- Kök hücre üretimi, diğerlerinin yanı sıra erken yaşlanmaya yol açabilen hücresel stres üretir;