Back to the topics list

bioteknolojia

Bayoteknolojia inarejelea tawi la biolojia ya molekuli ambayo inahusika na matumizi ya michakato hai na viumbe hai kwa ajili ya uzalishaji wa bidhaa bora au zilizoboreshwa muhimu kwa viumbe hai. Inaweza pia kusemwa kuwa ni teknolojia inayoendesha DNA. Taratibu zinazohusika katika bioteknolojia mara nyingi huitwa uhandisi wa kijeni. Nyenzo za urithi katika viumbe vyote ni DNA. Jeni kutoka kwa kiumbe kimoja zinaweza kuandikwa na kutafsiriwa katika kiumbe kingine. Kwa mfano, jeni za binadamu mara kwa mara hudungwa ndani ya bakteria ili kuunganisha bidhaa za matibabu. Chanjo na insulini ya binadamu ni mifano ya bidhaa za bakteria kupitia bioteknolojia. DNA kutoka vyanzo viwili tofauti inajulikana kama DNA recombinant. Jeni za mtu binafsi za spishi zingine huitwa transgenic.

MALENGO YA KUJIFUNZA

Kufikia mwisho wa somo hili, unapaswa kuwa na uwezo wa:

• Bainisha neno bioteknolojia na istilahi zingine zinazohusiana
• Eleza aina za bioteknolojia
• Eleza matumizi ya bioteknolojia

Bioteknolojia ni taaluma inayoibuka ambayo hutumia michakato ya kiufundi kama vile utengenezaji na misombo ya kibaolojia. Taaluma hii hutumia michakato ya kibayolojia na ya seli kutengeneza michakato na bidhaa zinazoweza kuboresha maisha na mifumo ya kibayolojia ya sayari.

Bayoteknolojia mara nyingi hupishana na nyanja kama vile elimu ya kinga, teknolojia ya upatanishi, na jenomiki. Bayoteknolojia hutazamwa na dhana nyingi za kisasa lakini matumizi yake yanarudi nyuma katika historia. Hii ilikuwa katika mfumo wa kuzaliana, kuongezeka kwa kilimo, na matibabu. Hata hivyo, katika nyakati za kisasa, teknolojia ya kibayoteknolojia hutumia dhana changamano kama vile teknolojia ya DNA yenye mchanganyiko na utamaduni wa tishu za mimea. Uzalishaji wa viuavijasumu na insulini ni mifano mashuhuri ya kibayoteknolojia. Mbinu nyingine inayotumika sana ya kibayoteknolojia ni uchachushaji unaotumiwa katika utayarishaji wa mkate na bia. Matumizi makuu ya teknolojia ya kibayoteknolojia ni katika maeneo ya dawa, viwanda, kilimo, na mazingira.

AINA ZA BAYOTEKNOLOJIA

• Bioteknolojia ya Matibabu . Huu ni upotoshaji wa chembe hai au nyenzo nyingine za seli kwa afya bora ya binadamu. Kwa kawaida, hutumiwa kutafuta tiba, kuondoa magonjwa, na kuzuia magonjwa. Inahusisha uchunguzi mzito wa DNA ili kujua jinsi ya kuendesha jeni ili kuongeza uzalishaji wa sifa zinazohitajika kama vile uzalishaji wa insulini. Mifano ya bioteknolojia ya matibabu ni pamoja na:

Chanjo : hizi ni kemikali zinazochochea mfumo wa kinga ya mwili kupambana na vimelea vya magonjwa endapo vitashambulia mwili. Hii inafanikiwa kwa kuingiza matoleo dhaifu ya ugonjwa huo kwenye damu ya mwili. Hii hufanya mwili kuitikia kama unashambuliwa. Mwili hupigana na vimelea dhaifu na, katika mchakato huo, kumbuka muundo wa seli za pathogen. Kwa habari hii, mwili unaweza kupigana na pathogen wakati mtu anafunuliwa. Viini vya magonjwa vilivyodhoofika (vilivyopunguzwa) vinatolewa kupitia mbinu za kibayoteknolojia kama vile kukuza protini za antijeni katika mazao ambayo yameundwa kijeni.

Antibiotics . Mengi yamepatikana katika uundaji wa viuavijasumu vinavyopambana na vimelea vya magonjwa kwa binadamu. Mimea hutengenezwa kijenetiki na kukua ili kuzalisha kingamwili hizi.

• Bayoteknolojia ya Kilimo . Hii inalenga katika kukuza mimea ambayo imeundwa kijenetiki ili kuongeza mavuno ya mazao au kuanzisha sifa zinazohitajika kama vile kustahimili ukame. Kwa mfano, mwanasayansi hutambua tabia inayohitajika katika mmea. Anapata jeni inayosababisha na kuweka jeni katika zao lingine ili kupata sifa au sifa inayotakiwa. Mifano ya bioteknolojia ya kilimo ni pamoja na:

Mazao yanayostahimili wadudu . Kwa mfano, uhamisho wa fangasi Bacillus thuringiensis jeni kwa mazao. Hii ni kwa sababu kuvu huzalisha protini ya Bt ambayo ni nzuri sana dhidi ya wadudu kama vile kipekecha mahindi wa Ulaya. Uzalishaji wa protini hii ni sifa inayohitajika ambayo wanasayansi wangependa kuona katika mimea yao. Wanatambua jeni na kuitambulisha kutengeneza mahindi ili kutoa protini. Hii inapunguza gharama ya uzalishaji kwani hakuna dawa za kuulia wadudu zinazopaswa kutumika.

Ufugaji wa mimea na wanyama . Ufugaji wa kuchagua umefanywa kwa muda mrefu. Zoezi hili linahusisha kuchagua wanyama wenye sifa zinazofaa za kuzaliana ili kuzalisha watoto wenye sifa sawa au bora zaidi. Hii inaweza pia kufanywa kwa kiwango cha Masi. Jeni zinazohusika na sifa hizi zinaonyeshwa na kuletwa kwa viumbe vingine.

• Bioteknolojia ya Viwanda . Bayoteknolojia pia inatumika katika viwanda. Inaboresha ufanisi kati ya faida zingine. Mifano ya bioteknolojia ya viwanda ni pamoja na:

Biocatalysts . Vichochezi vya kibaolojia kama vile vimeng'enya vya kusanisi kemikali vimetengenezwa na makampuni katika teknolojia ya kibayoteknolojia ya viwandani. Viumbe vyote huzalisha protini za enzyme. Vimeng'enya vinavyohitajika basi hutengenezwa kwa wingi wa kibiashara kwa usaidizi wa kibayoteknolojia.

Uchachushaji . Nyenzo za uchachushaji zinaweza kuletwa na kukuzwa katika aina mbalimbali za mimea kupitia kibayoteknolojia.

• Bayoteknolojia ya Mazingira . Haya ni matumizi ya bioteknolojia katika uhifadhi wa mazingira. Bioteknolojia inatumika katika matibabu ya taka. Baadhi ya bakteria na mimea hufanya vizuri kwenye vipengele vya kemikali vya bidhaa za taka. Bioremediation ni mfano wa matumizi ya teknolojia ya kibayoteki. Bioremediation ni matumizi ya njia za kibiolojia kuondoa kemikali. Mazao yaliyotengenezwa kupitia bioteknolojia na bakteria yametumika kuondoa kemikali kutoka kwa taka. Kwa mfano, mazao yenye mshikamano mkubwa kwa shaba.

MATAWI YA BAYOTEKNOLOJIA KULINGANA NA UAINISHAJI WA RANGI

Bayoteknolojia ya dhahabu. Hii pia inaitwa bioinformatics. Hii ni biolojia ya kimahesabu. Inahusisha matumizi ya mbinu za hesabu na data kutoka kwa uchambuzi wa kibiolojia.

Bioteknolojia nyekundu. Hii inahusisha dawa na bidhaa za mifugo. Uzalishaji wa chanjo, maendeleo ya dawa mpya na mbinu za uchunguzi wa molekuli, huanguka chini ya tawi hili.

Bayoteknolojia nyeupe. Hii inatokana sana na teknolojia ya kibayoteknolojia ya viwanda. Inajumuisha kubuni michakato ya chini ya uchafuzi wa mazingira, ufanisi wa nishati na utumiaji wa rasilimali kidogo.

Bayoteknolojia ya njano. Hii inahusisha matumizi ya bioteknolojia katika uzalishaji wa chakula. Kwa mfano, fermentation kufanya bia na divai.

Bioteknolojia ya kijivu. Hii ilihusisha matumizi ya teknolojia ya kibayoteknolojia ili kuhifadhi mazingira na kulinda bayoanuwai.

Bayoteknolojia ya kijani. Hii ni kuhusu kilimo ambacho kinasisitiza kuunda aina mpya za mazao, mbolea ya mimea, na dawa za kuua wadudu.

Bioteknolojia ya bluu. Kuhusishwa na matumizi ya rasilimali za baharini kuunda bidhaa.

Biolojia ya Violet. Hushughulika na sheria, masuala ya kifalsafa na kimaadili kuhusu bioteknolojia.

Bayoteknolojia ya giza. Hii inahusishwa na silaha za kibiolojia au ugaidi wa kibayolojia ambapo sumu na vijidudu hutumiwa kwa makusudi kusababisha kifo kwa wanadamu, wanyama na mimea.

Matumizi mengine ya teknolojia ya kibayolojia ni pamoja na:

• Nyongeza ya virutubisho. Kwa mfano, utengenezaji wa Mchele wa Dhahabu. Beta-carotene huletwa kwenye mchele na kutengeneza vitamini A kwa wingi.
• Upinzani wa mkazo wa Abiotic. Mazao yametengenezwa ambayo yanaweza kustahimili mikazo ya viumbe hai kama ukame, chumvi na baridi.
• Fiber za nguvu. Kwa mfano, jeni kutoka kwa buibui zimechukuliwa kwa mbinu za kibayoteknolojia na kuingizwa katika mbuzi ili kuzalisha maziwa na protini za hariri.