Biotechnologia

Ten artykuł od 2011-01 wymaga uzupełnienia źródeł podanych informacji.
Informacje nieweryfikowalne mogą zostać zakwestionowane i usunięte.
Aby uczynić artykuł weryfikowalnym, należy podać przypisy do materiałów opublikowanych w wiarygodnych źródłach.

Cząsteczka insuliny

Biotechnologia - dyscyplina nauk technicznych wykorzystująca procesy biologiczne na skalę przemysłową.
Konwencja o różnorodności biologicznej ONZ podaje jedną z najszerszych definicji:

Biotechnologia oznacza zastosowanie technologiczne, które używa systemów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników, żeby wytwarzać lub modyfikować produkty lub procesy w określonym zastosowaniu.

Metody z zakresu biotechnologii są wykorzystywane od tysięcy lat. Przykładowo: produkcja piwa jest procesem biotechnologicznym, w którym wykorzystuje się fermentację cukrów prostych przez drożdże. W wyniku niedostatecznej ilości tlenu, utlenianie jest niezupełne i następuje fermentacja. Innym przykładem jest produkcja przetworów mlecznych.

Zdolność części bakterii do koncentrowania w swoich komórkach niektórych metali wykorzystywana jest w górnictwie (bioługowanie ang. bioleaching). Biotechnologia znajduje także zastosowanie w recyklingu i oczyszczaniu środowiska z zanieczyszczeń bioremediacja oraz produkcji broni biologicznej. Produktami biotechnologii używanymi w genetyce i medycynie są także chipy DNA i znaczniki radioaktywne używane w medycynie.

Nowoczesna biotechnologia jest często związana z użyciem genetycznie zmodyfikowanych organizmów (GMO) takich jak pałeczka okrężnicy lub drożdże do produkcji np. insuliny lub antybiotyków. Genetycznie zmienione komórki ssacze, takie jak komórki jajnikowe chomika chińskiego (ang. CHO - Chinese Hamster Ovarian) są stosowane w produkcji lekarstw.

Biotechnologia to także transgeniczne zwierzęta i transgeniczne rośliny. Przykładem jest projektowanie roślin mogących rosnąć w specyficznych warunkach np. w obecności lub braku pewnych związków chemicznych. Z zieloną biotechnologią wiązane są nadzieje, że może ona być bardziej przyjazna środowisku niż rolnictwo wysokotowarowe - np. uprawiając zaprojektowane rośliny produkujące pestycydy, co eliminuje potrzebę ich stosowania zewnętrznego (kukurydza Bt). Kwestia, czy takie rozwiązania są przyjaźniejsze środowisku jest tematem sporu. Ponieważ zmieniony materiał genetyczny podlega takim samym prawom, jak każdy inny, to istnieje np. możliwość mutacji np. niekontrolowanego przepływu genów.

Przykładem zastosowania biotechnologii w przemyśle jest projektowanie organizmów produkujących pożądane związki chemiczne.

[edytuj] Kalendarium

6000 p.n.e. - produkcja piwa, wina, chleba z użyciem drożdży
4000 p.n.e. - produkcja w Chinach jogurtu i sera z użyciem bakterii produkujących kwas mlekowy
1675 - odkrycie mikrobów
1856 - Grzegorz Mendel odkrywa prawa dziedziczenia
1919 - pierwsze użycie słowa biotechnologia przez Karla Ereky'ego - węgierskiego agronoma
1953 - James D. Watson i Francis Crick opisują strukturę DNA
1972 - odkrycie, że ludzkie DNA jest w 99% takie samo jak u szympansów i goryli
1975 - opracowanie produkcji przeciwciał monoklonalnych przez Köhlera i Milsteina
1980 - scharakteryzowanie nowoczesnej biotechnologii jako technologia rekombinacji DNA.

- produkcja insuliny i innych leków w formie ludzkiej w E. coli

- żywy szczep drożdży piwnych Saccharomyces cerevisiae 1026 modyfikuje mikroflorę w przewodzie pokarmowym krów i koni

1983 - wynalezienie PCR (polymerase chain reaction), techniki która zrewolucjonizowała biotechnologię, przez Kary Mullisa i jego współpracowników w kalifornijskiej firmie Cetus
1990 - rozpoczęcie Projektu poznania ludzkiego genomu
1994 - FDA aprobuje pierwszą genetycznie zmodyfikowaną żywność - pomidor FlavrSavr firmy Calgene
1997 - sklonowanie owcy, nazwanej Dolly, przez zespół Iana Wilmuta w brytyjskim Instytucie Roslin
2000 - opublikowanie wersji roboczej ludzkiego genomu
2002 - zsekwencjonowanie DNA pierwszej rośliny uprawnej - ryżu
2003 - GloFish pierwsze zmodyfikowane genetycznie zwierzę domowe trafia do sprzedaży. Wyhodowana w celu wykrywania zanieczyszczeń ryba fluoryzuje jasnoczerwono dzięki genowi bioluminescencji

[edytuj] Podział

Podział proponowany przez EuropaBio (stowarzyszenie 24 biotechnologicznych organizacji narodowych)^[1]:

Biała – biotechnologia przemysłowa wykorzystująca systemy biologiczne w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Opiera się ona na biokatalizie i bioprocesach.
Czerwona - biotechnologia wykorzystywana w ochronie zdrowia, w szczególności w zakresie produkcji nowych biofarmaceutyków, rozwoju diagnostyki genetycznej, czy genoterapii i ksenotransplantologii.
Zielona – biotechnologia związana z rolnictwem obejmująca stosowanie metod inżynierii genetycznej w celu doskonalenia produkcji roślinnej czy zwierzęcej.
Fioletowa - związana z ustawodawstwem, które dotyczy biotechnologii (prawne i społeczne uwarunkowania).

Podziały tradycyjne:

biotechnologia zwierząt,
biotechnologia roślin,
biotechnologia żywności.

oraz

biotechnologia tradycyjna (stosuje naturalne enzymy lub organizmy nie zawierające obcego materiału genetycznego),
biotechnologia nowoczesna (stosuje organizmy, enzymy i białka zmodyfikowane genetycznie).