Biotechnologie verwijst naar een tak van de moleculaire biologie die zich bezighoudt met het gebruik van levende processen en levende wezens voor de productie van betere of verbeterde producten die belangrijk zijn voor levende wezens. Men kan ook zeggen dat het de technologie is die DNA manipuleert. De procedures die betrokken zijn bij biotechnologie worden vaak genetische manipulatie genoemd. Het genetische materiaal in alle organismen is DNA. Genen van het ene organisme kunnen worden getranscribeerd en vertaald naar een ander organisme. Menselijke genen worden bijvoorbeeld routinematig in bacteriën geïnjecteerd om medische behandelingsproducten te synthetiseren. Vaccins en humane insuline zijn voorbeelden van bacterieproducten door middel van biotechnologie. DNA uit twee verschillende bronnen wordt recombinant DNA genoemd. Individuele genen van andere soorten worden transgeen genoemd.
LEERDOELEN
Aan het einde van deze les zou je in staat moeten zijn om:
Biotechnologie is een opkomende discipline die gebruikmaakt van technische processen, zoals productie met biologische verbindingen. Deze discipline gebruikt zowel biomoleculaire als cellulaire processen om processen en producten te ontwikkelen die levens en de biologische systemen van de planeet kunnen verbeteren.
Biotechnologie overlapt vaak met domeinen als immunologie, recombinanttechnologie en genomics. Biotechnologie wordt door velen gezien als een modern concept, maar de toepassingen ervan gaan ver terug in de geschiedenis. Dit was in de vorm van fokken, toenemende cultivatie en therapieën. In de moderne tijd maakt biotechnologie echter gebruik van complexe concepten zoals recombinant-DNA-technologie en plantenweefselkweek. De productie van antibiotica en insuline zijn opmerkelijke voorbeelden van biotechnologie. Een andere veelgebruikte techniek van biotechnologie is fermentatie die wordt gebruikt bij de productie van brood en bier. De belangrijkste toepassingen van biotechnologie liggen op het gebied van geneeskunde, industrie, landbouw en milieu.
SOORTEN BIOTECHNOLOGIE
Vaccins : dit zijn chemicaliën die het immuunsysteem van het lichaam stimuleren om ziekteverwekkers te bestrijden voor het geval ze het lichaam aanvallen. Dit wordt bereikt door verzwakte versies van de ziekte in de bloedbaan van het lichaam te brengen. Hierdoor reageert het lichaam alsof het wordt aangevallen. Het lichaam bestrijdt de zwakke ziekteverwekkers en let daarbij op de celstructuur van de ziekteverwekker. Met deze informatie kan het lichaam de ziekteverwekker bestrijden wanneer een persoon wordt blootgesteld. De verzwakte (verzwakte) ziekteverwekkers worden geëxtraheerd door middel van biotechnologische technieken, zoals het kweken van de antigene eiwitten in genetisch gemanipuleerde gewassen.
Antibiotica . Er is veel bereikt bij de ontwikkeling van antibiotica die ziekteverwekkers voor de mens bestrijden. Planten worden genetisch gemanipuleerd en gekweekt om deze antilichamen te produceren.
Ongediertebestendige gewassen . Bijvoorbeeld de overdracht van Bacillus thuringiensis- genen van schimmels naar gewassen. Dit komt omdat de schimmel Bt-eiwit produceert dat zeer effectief is tegen ongedierte zoals de Europese maïsboorder. De productie van dit eiwit is de gewenste eigenschap die wetenschappers graag in hun planten zouden zien. Ze identificeren het gen en introduceren het om maïs te maken om het eiwit te produceren. Dit verlaagt de productiekosten omdat er geen pesticiden hoeven te worden gebruikt.
Planten- en dierenveredeling . Selectief fokken wordt al heel lang beoefend. Deze praktijk omvat het kiezen van dieren met gewenste eigenschappen om te fokken om nakomelingen te produceren met dezelfde of betere eigenschappen. Dit kan ook op moleculair niveau. De genen die verantwoordelijk zijn voor deze kenmerken worden aangewezen en geïntroduceerd bij andere organismen.
Biokatalysatoren . Biokatalysatoren zoals enzymen om chemicaliën te synthetiseren zijn ontwikkeld door bedrijven in de industriële biotechnologie. Alle organismen produceren enzymeiwitten. De gewenste enzymen worden vervolgens met behulp van biotechnologie in commerciële hoeveelheden geproduceerd.
Fermentatie . Door middel van biotechnologie kunnen fermentatiematerialen worden geïntroduceerd en gekweekt in verschillende soorten planten.
TAKKEN VAN BIOTECHNOLOGIE GEBASEERD OP KLEURCLASSIFICATIE
Gouden biotechnologie. Dit wordt ook wel bio-informatica genoemd. Dit is computationele biologie. Het omvat het gebruik van computationele technieken en gegevens uit biologische analyse.
Rode biotechnologie. Het gaat om medicijnen en veterinaire producten. De productie van vaccins, de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en moleculaire diagnostische technieken vallen onder deze tak.
Witte biotechnologie. Dit leunt zwaar op industriële biotechnologie. Het gaat om het ontwerpen van minder vervuilende, energie-efficiënte en weinig hulpbronnen verbruikende processen.
Gele biotechnologie. Het gaat om de toepassing van biotechnologie bij de productie van voedsel. Bijvoorbeeld fermentatie om bier en wijn te maken.
Grijze biotechnologie. Dit omvatte de toepassing van biotechnologie om het milieu te behouden en de biodiversiteit te beschermen.
Groene biotechnologie. Dit gaat over landbouw die de nadruk legt op het creëren van nieuwe variëteiten van gewassen, biomeststoffen en biopesticiden.
Blauwe biotechnologie. Betrokken bij het gebruik van mariene hulpbronnen om producten te maken.
Violette biotechnologie. Behandelt de wet, filosofische en ethische kwesties rond biotechnologie.
Donkere biotechnologie. Dit wordt geassocieerd met biologische wapens of bioterrorisme waarbij toxines en micro-organismen opzettelijk worden gebruikt om de dood te veroorzaken bij mensen, dieren en gewassen.
Andere toepassingen van biotechnologie zijn onder meer:
