Biotechnologie bezeichnet einen Zweig der Molekularbiologie, der sich mit der Nutzung lebender Prozesse und Lebewesen zur Herstellung besserer oder verbesserter Produkte, die für Lebewesen wichtig sind, befasst. Man kann auch sagen, dass es die Technologie ist, die DNA manipuliert. Die Verfahren der Biotechnologie werden oft als Gentechnik bezeichnet. Das genetische Material in allen Organismen ist DNA. Gene von einem Organismus können transkribiert und in einen anderen Organismus übersetzt werden. Beispielsweise werden menschliche Gene routinemäßig in Bakterien injiziert, um medizinische Behandlungsprodukte zu synthetisieren. Impfstoffe und Humaninsulin sind Beispiele für biotechnologisch hergestellte Bakterienprodukte. DNA aus zwei verschiedenen Quellen wird als rekombinante DNA bezeichnet. Einzelne Gene anderer Arten werden als transgen bezeichnet.
LERNZIELE
Am Ende dieser Lektion sollten Sie in der Lage sein:
Die Biotechnologie ist eine aufstrebende Disziplin, die technische Verfahren wie die Herstellung mit biologischen Verbindungen nutzt. Diese Disziplin nutzt sowohl biomolekulare als auch zelluläre Prozesse, um Prozesse und Produkte zu entwickeln, die das Leben und die biologischen Systeme des Planeten verbessern können.
Die Biotechnologie überschneidet sich häufig mit Bereichen wie Immunologie, Rekombinationstechnologie und Genomik. Biotechnologie wird von vielen als modernes Konzept angesehen, aber ihre Anwendungen reichen weit in die Geschichte zurück. Dies geschah in Form von Züchtung, zunehmender Kultivierung und Therapien. In der heutigen Zeit verwendet die Biotechnologie jedoch komplexe Konzepte wie rekombinante DNA-Technologie und Pflanzengewebekultur. Die Herstellung von Antibiotika und Insulin sind bemerkenswerte Beispiele der Biotechnologie. Eine weitere häufig verwendete Technik der Biotechnologie ist die Fermentation, die bei der Herstellung von Brot und Bier verwendet wird. Die Hauptanwendungen der Biotechnologie liegen in den Bereichen Medizin, Industrie, Landwirtschaft und Umwelt.
ARTEN DER BIOTECHNOLOGIE
Impfstoffe : Dies sind Chemikalien, die das Immunsystem des Körpers dazu anregen, Krankheitserreger zu bekämpfen, falls sie den Körper angreifen. Dies wird erreicht, indem abgeschwächte Versionen der Krankheit in den Blutkreislauf des Körpers eingeführt werden. Dadurch reagiert der Körper, als würde er angegriffen. Der Körper bekämpft die schwachen Erreger und nimmt dabei die Zellstruktur des Erregers zur Kenntnis. Mit diesen Informationen kann der Körper den Erreger bekämpfen, wenn eine Person exponiert ist. Die abgeschwächten (attenuierten) Krankheitserreger werden durch biotechnologische Techniken wie den Anbau der antigenen Proteine in gentechnisch veränderten Pflanzen extrahiert.
Antibiotika . Bei der Entwicklung von Antibiotika, die Krankheitserreger für den Menschen bekämpfen, wurde viel erreicht. Pflanzen werden gentechnisch verändert und gezüchtet, um diese Antikörper zu produzieren.
Schädlingsresistente Pflanzen . Beispielsweise die Übertragung von Genen des Pilzes Bacillus thuringiensis auf Nutzpflanzen. Denn der Pilz produziert Bt-Protein, das sehr wirksam gegen Schädlinge wie den Maiszünsler ist. Die Produktion dieses Proteins ist die wünschenswerte Eigenschaft, die Wissenschaftler in ihren Pflanzen sehen möchten. Sie identifizieren das Gen und führen es bei der Herstellung von Mais ein, um das Protein zu produzieren. Dies senkt die Produktionskosten, da keine Pestizide eingesetzt werden müssen.
Pflanzen- und Tierzucht . Selektive Züchtung wird seit langem praktiziert. Diese Praxis beinhaltet die Auswahl von Tieren mit wünschenswerten Eigenschaften zur Zucht, um Nachkommen mit den gleichen oder besseren Eigenschaften zu produzieren. Dies kann auch auf molekularer Ebene geschehen. Die für diese Eigenschaften verantwortlichen Gene werden aufgezeigt und in andere Organismen eingeführt.
Biokatalysatoren . Biokatalysatoren wie Enzyme zur Synthese von Chemikalien wurden von Unternehmen der industriellen Biotechnologie entwickelt. Alle Organismen produzieren Enzymproteine. Die gewünschten Enzyme werden dann mit Hilfe der Biotechnologie in kommerziellen Mengen hergestellt.
Gärung . Fermentationsmaterialien können durch Biotechnologie in verschiedene Pflanzenarten eingeführt und gezüchtet werden.
ZWEIGE DER BIOTECHNOLOGIE NACH FARBKLASSIFIZIERUNG
Gold-Biotechnologie. Dies wird auch als Bioinformatik bezeichnet. Das ist Computerbiologie. Es beinhaltet die Verwendung von Computertechniken und Daten aus der biologischen Analyse.
Rote Biotechnologie. Dabei handelt es sich um Arzneimittel und Tierarzneimittel. Die Herstellung von Impfstoffen, die Entwicklung neuer Medikamente und molekulardiagnostischer Verfahren fallen in diesen Zweig.
Weiße Biotechnologie. Dies bezieht sich stark auf die industrielle Biotechnologie. Es geht darum, umweltschonendere, energieeffizientere und ressourcenschonendere Prozesse zu entwickeln.
Gelbe Biotechnologie. Dies beinhaltet die Anwendung der Biotechnologie bei der Herstellung von Lebensmitteln. Zum Beispiel Gärung zur Herstellung von Bier und Wein.
Graue Biotechnologie. Dabei ging es um den Einsatz von Biotechnologie zur Erhaltung der Umwelt und zum Schutz der Biodiversität.
Grüne Biotechnologie. Hier geht es um die Landwirtschaft, die die Schaffung neuer Pflanzensorten, Biodünger und Biopestizide betont.
Blaue Biotechnologie. Beteiligt an der Nutzung von Meeresressourcen zur Herstellung von Produkten.
Violette Biotechnologie. Beschäftigt sich mit rechtlichen, philosophischen und ethischen Fragen rund um die Biotechnologie.
Dunkle Biotechnologie. Dies wird mit biologischen Waffen oder Bioterrorismus in Verbindung gebracht, bei dem Toxine und Mikroorganismen absichtlich eingesetzt werden, um Menschen, Tiere und Nutzpflanzen zum Tode zu bringen.
Weitere Anwendungen der Biotechnologie sind:
