Біотехнологія відноситься до галузі молекулярної біології, яка займається використанням живих процесів і живих істот для виробництва кращих або вдосконалених продуктів, важливих для живих істот. Можна також сказати, що це технологія, яка маніпулює ДНК. Процедури, які застосовуються в біотехнології, часто називають генною інженерією. Генетичним матеріалом усіх організмів є ДНК. Гени одного організму можна транскрибувати та транслювати в інший організм. Наприклад, людські гени регулярно вводять у бактерії для синтезу медичних продуктів. Вакцини та людський інсулін є прикладами бактеріальних продуктів за допомогою біотехнології. ДНК з двох різних джерел називають рекомбінантною ДНК. Гени особин інших видів називаються трансгенними.
МЕТА НАВЧАННЯ
До кінця цього уроку ви повинні вміти:
Біотехнологія — це нова дисципліна, яка використовує такі технічні процеси, як виробництво з використанням біологічних сполук. Ця дисципліна використовує як біомолекулярні, так і клітинні процеси для розробки процесів і продуктів, які можуть покращити життя та біологічні системи планети.
Біотехнологія часто збігається з такими галузями, як імунологія, рекомбінантна технологія та геноміка. Багато хто розглядає біотехнологію як сучасну концепцію, але її застосування сягає глибокої історії. Це було у формі розведення, збільшення вирощування та терапії. Однак у наш час біотехнологія використовує такі складні поняття, як технологія рекомбінантної ДНК і культура тканин рослин. Яскравими прикладами біотехнології є виробництво антибіотиків та інсуліну. Ще одним широко використовуваним методом біотехнології є бродіння, яке використовується у виробництві хліба та пива. Основні сфери застосування біотехнології знаходяться в медицині, промисловості, сільському господарстві та навколишньому середовищі.
ВИДИ БІОТЕХНОЛОГІЇ
Вакцини : це хімічні речовини, які стимулюють імунну систему організму боротися з патогенами, якщо вони атакують організм. Це досягається шляхом введення ослаблених версій захворювання в кровотік організму. Це змушує організм реагувати, як на атаку. Організм бореться зі слабкими збудниками і в процесі враховує структуру клітин збудника. Маючи цю інформацію, організм може боротися зі збудником, коли людина піддається впливу. Ослаблені (аттенуйовані) збудники хвороб екстрагуються за допомогою біотехнологічних методів, таких як вирощування антигенних білків у культурах, які були сконструйовані за допомогою генної інженерії.
Антибіотики . Багато чого досягнуто в розробці антибіотиків, які борються з хвороботворними мікроорганізмами для людини. Рослини створені за допомогою генної інженерії та вирощені для виробництва цих антитіл.
Культури, стійкі до шкідників . Наприклад, перенесення генів гриба Bacillus thuringiensis на культури. Це пояснюється тим, що гриб виробляє білок Bt, який дуже ефективний проти шкідників, таких як кукурудзяний метелик. Виробництво цього білка є бажаною характеристикою, яку вчені хотіли б бачити у своїх рослин. Вони ідентифікують ген і вводять його, щоб кукурудза виробляла білок. Це знижує вартість виробництва, оскільки не потрібно використовувати пестициди.
Розведення рослин і тварин . Селекційним розведенням займаються давно. Ця практика передбачає вибір тварин із бажаними рисами для розведення для отримання потомства з такими ж або кращими рисами. Це також можна зробити на молекулярному рівні. Гени, відповідальні за ці характеристики, вказуються та вводяться іншим організмам.
Біокаталізатори . Такі біокаталізатори, як ферменти для синтезу хімічних речовин, були розроблені компаніями промислової біотехнології. Усі організми виробляють білки-ферменти. Потрібні ферменти потім виробляються в комерційних кількостях за допомогою біотехнології.
Ферментація . Матеріали бродіння можна вводити та вирощувати в різних видах рослин за допомогою біотехнології.
ГАЛУЗІ БІОТЕХНОЛОГІЇ НА ОСНОВІ КЛАСИФІКАЦІЇ КОЛЬОРІВ
Золота біотехнологія. Це ще називають біоінформатикою. Це обчислювальна біологія. Він передбачає використання обчислювальних методів і даних біологічного аналізу.
Червона біотехнологія. Це стосується медикаментів і ветеринарних товарів. До цієї галузі відноситься виробництво вакцин, розробка нових ліків і методів молекулярної діагностики.
Біла біотехнологія. Це значною мірою залежить від промислової біотехнології. Це передбачає розробку менш забруднюючих, енергоефективних і малоресурсоємних процесів.
Жовта біотехнологія. Це передбачає застосування біотехнологій у виробництві продуктів харчування. Наприклад, бродіння для виготовлення пива та вина.
Сіра біотехнологія. Це передбачало застосування біотехнології для збереження навколишнього середовища та захисту біорізноманіття.
Зелена біотехнологія. Йдеться про сільське господарство, яке акцентує увагу на створенні нових сортів сільськогосподарських культур, біодобрива та біопестицидів.
Синя біотехнологія. Залучається до використання морських ресурсів для створення продукції.
Фіолетова біотехнологія. Займається правом, філософськими та етичними проблемами біотехнології.
Темна біотехнологія. Це пов’язано з біологічною зброєю або біотероризмом, коли токсини та мікроорганізми використовуються навмисно, щоб спричинити смерть людей, тварин і посівів.
Інші застосування біотехнології включають:
