bioteknologi, brugen af biologi til at løse problemer og gøre nyttige produkter. Det mest fremtrædende område inden for bioteknologi er produktion af terapeutiske proteiner og andre lægemidler gennem genteknologi.
Hvad er bioteknologi?
bioteknologi er brugen af biologi til at løse problemer og lave nyttige produkter. Den mest fremtrædende tilgang, der anvendes, er genteknologi, som gør det muligt for forskere at skræddersy en organismes DNA efter ønske.
Hvorfor er bioteknologi vigtig?
bioteknologi er særlig vigtig inden for medicin, hvor det letter produktionen af terapeutiske proteiner og andre lægemidler., Syntetisk insulin og syntetisk væksthormon og diagnostiske tests til påvisning af forskellige sygdomme er blot nogle eksempler på, hvordan bioteknologi påvirker medicin. Bioteknologi har også vist sig nyttigt i raffinering af industrielle processer, i miljøoprydning og i landbrugsproduktionen.
hvornår opstod moderne bioteknologi?
de første molekylære og cellulære værktøjer i moderne bioteknologi opstod i 1960 ‘erne og 70’ erne. en spæde “biotek” industri begyndte at samle sig i midten – til slutningen af 1970 ‘ erne., Moderne bioteknologi står i modsætning til ældre former for “bioteknologi”, der opstod for tusinder af år siden, da mennesker begyndte at tamme planter og dyr. Mennesker har også længe tappet de biologiske processer af mikroorganismer for at fremstille brød, alkoholholdige drikkevarer og ost.
mennesker har udnyttet biologiske processer for at forbedre deres livskvalitet i omkring 10.000 år, begyndende med de første landbrugssamfund., For cirka 6.000 år siden begyndte mennesker at tappe på mikroorganismernes biologiske processer for at fremstille brød, alkoholholdige drikkevarer og ost og for at bevare mejeriprodukter. Men sådanne processer er ikke, hvad der menes i dag af bioteknologi, et udtryk, der først almindeligt anvendt til de molekylære og cellulære teknologier, der begyndte at dukke op i 1960’erne og ’70’erne. En spirende “biotek” industrien begyndte at samles i midten – til slutningen af 1970’erne, ledet af Genentech, en farmaceutisk virksomhed, der er etableret i 1976 af Robert A. Swanson og Herbert W., Boyer at kommercialisere rekombinant DNA-teknologi banebrydende af Boyer, Paul Berg, og Stanley N. Cohen. Tidlige virksomheder som Genentech, Amgen, Biogen, Cetus og Gene.begyndte med at fremstille genetisk konstruerede stoffer primært til medicinsk og miljømæssig brug.
i mere end et årti blev bioteknologiindustrien domineret af rekombinant DNA-teknologi eller genteknologi., Denne teknik består i at splejse genet for et nyttigt protein (ofte et humant protein) i produktionsceller—såsom gær, bakterier eller pattedyrceller i kultur—som derefter begynder at producere proteinet i volumen. I processen med at splejse et gen i en produktionscelle skabes en ny organisme. Først var bioteknologiske investorer og forskere usikre på, om domstolene ville tillade dem at erhverve patenter på organismer; når alt kommer til alt var patenter ikke tilladt på nye organismer, der tilfældigvis blev opdaget og identificeret i naturen. Men i 1980 blev USA, Højesteret, i tilfælde af Diamond v. Chakrabarty, løst sagen ved at afgøre, at “en levende menneskeskabt mikroorganisme er patenterbar emne.”Denne beslutning skabte en bølge af nye bioteknologiske virksomheder og spædbarnsindustriens første investeringsboom. I 1982 blev rekombinant insulin det første produkt fremstillet gennem genteknologi for at sikre godkendelse fra US Food and Drug Administration (FDA)., Siden da er snesevis af genetisk manipulerede proteinmedicin blevet kommercialiseret rundt om i verden, herunder rekombinante versioner af væksthormon, koagulationsfaktorer, proteiner til stimulering af produktionen af røde og hvide blodlegemer, interferoner og blodpropopløsningsmidler.
Uwe Moser/Alamy
I de tidlige år, blev det vigtigste resultat af bioteknologi, var evnen til at producere naturligt forekommende terapeutiske molekyler i større mængder, end der kunne være afledt af konventionelle energikilder såsom plasma -, dyre-organer, og menneskelige døde. Rekombinante proteiner er også mindre tilbøjelige til at være forurenet med patogener eller fremkalde allergiske reaktioner. I dag forsøger bioteknologiske forskere at opdage de grundlæggende molekylære årsager til sygdom og gribe ind netop på dette niveau., Nogle gange betyder det at producere terapeutiske proteiner, der øger kroppens egne forsyninger, eller som kompenserer for genetiske mangler, som i den første generation af biotek medicin. (Genterapi—indsættelse af gener, der koder for et nødvendigt protein i en patients krop eller celler—er en beslægtet tilgang.) Men bioteknologiindustrien har også udvidet sin forskning i udviklingen af traditionelle lægemidler og monoklonale antistoffer, der stopper udviklingen af en sygdom., Sådanne trin afdækkes gennem omhyggelig undersøgelse af gener (genomik), de proteiner, de koder for (proteomik), og de større biologiske veje, hvor de virker.
ud over de værktøjer, der er nævnt ovenfor, bioteknologi indebærer også fusionerende biologiske oplysninger med computer-teknologi (bioinformatik), udforske brugen af mikroskopiske udstyr, der kan komme ind i den menneskelige krop (nanoteknologi), og eventuelt anvende teknikker af stamcelleforskning og kloning til at erstatte døde eller ødelagte celler og væv (regenerativ medicin)., Virksomheder og akademiske laboratorier integrere disse forskellige teknologier i et forsøg på at analysere nedad i molekyler og også til at syntetisere opad fra molekylærbiologi mod kemiske veje, væv og organer.,
ud over at blive brugt i sundhed, bioteknologi har vist sig at være nyttigt i raffinering industrielle processer gennem opdagelse og produktion af biologiske enzymer, der er gnist kemiske reaktioner (katalysatorer); for miljømæssig oprydning, med enzymer fordøje forurenende stoffer til uskadelige kemikalier, og derefter dør efter indtagelse af de tilgængelige “food supply”; og i landbrugsproduktionen gennem gensplejsning.
landbrugsapplikationer af bioteknologi har vist sig at være de mest kontroversielle., Nogle aktivister og forbrugergrupper har opfordret til forbud mod genetisk modificerede organismer (GMO ‘er) eller til mærkningslove for at informere forbrugerne om den voksende tilstedeværelse af GMO’ er i fødevareforsyningen. I USA begyndte indførelsen af GMO ‘ er i landbruget i 1993, da FDA godkendte bovin somatotropin (BST), et væksthormon, der øger mælkeproduktionen hos malkekøer. Det næste år godkendte FDA den første genetisk modificerede hele mad, en tomat konstrueret til en længere holdbarhed., Siden da er myndighedsgodkendelse i USA, Europa og andre steder blevet vundet af snesevis af landbrugs-GMO ‘ er, herunder afgrøder, der producerer deres egne pesticider og afgrøder, der overlever anvendelsen af specifikke herbicider, der bruges til at dræbe ukrudt. Undersøgelser foretaget af De Forenede Nationer, det amerikanske National Academy of Sciences, Den Europæiske Union, American Medical Association, amerikanske reguleringsagenturer og andre organisationer har fundet, at GMO-fødevarer er sikre, men skeptikere hævder, at det stadig er for tidligt at bedømme de langsigtede sundhedsmæssige og økologiske virkninger af sådanne afgrøder., I slutningen af 20-og tidlige 21 århundrede, arealet er plantet i genetisk modificerede afgrøder steget dramatisk, fra 1,7 millioner hektar (4,2 millioner hektar i 1996 til 160 millioner hektar (395 millioner acres) af 2011.
samlet set indtægterne fra USA, og Den Europæiske bioteknologiske industri blev omtrent fordoblet i løbet af femårsperioden fra 1996 til 2000. Hurtig vækst fortsatte ind i det 21. århundrede, drevet af indførelsen af nye produkter, især inden for sundhedsvæsenet.