Biotechnology, the use of biology to solve problems and make useful products. A biotechnológia legjelentősebb területe a terápiás fehérjék és más gyógyszerek géntechnológián keresztül történő előállítása.
Encyclopædia Britannica, Inc.,
mi a biotechnológia?
a biotechnológia a biológia alkalmazása a problémák megoldására és hasznos termékek előállítására. A legjelentősebb alkalmazott megközelítés a géntechnológia, amely lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a szervezet DNS-ét tetszés szerint alakítsák ki.
miért fontos a biotechnológia?
a biotechnológia különösen fontos az orvostudomány területén, ahol elősegíti a terápiás fehérjék és más gyógyszerek előállítását., A szintetikus inzulin és a szintetikus növekedési hormon, valamint a különböző betegségek kimutatására szolgáló diagnosztikai tesztek csak néhány példa arra, hogy a biotechnológia hogyan befolyásolja az orvostudományt. A biotechnológia hasznosnak bizonyult az ipari folyamatok finomításában, a környezet tisztításában és a mezőgazdasági termelésben is.
mikor alakult ki a modern biotechnológia?
a modern biotechnológia első molekuláris és sejtes eszközei az 1960 – as és a 70-es években jelentek meg. az 1970-es évek közepén és végén egy fiatal “biotechnológiai” ipar kezdett összeolvadni., A modern biotechnológia ellentétben áll a “biotechnológia” régebbi formáival, amelyek több ezer évvel ezelőtt jelentek meg, amikor az emberek elkezdték háziasítani a növényeket és az állatokat. Az emberek is régóta megérintette a biológiai folyamatok mikroorganizmusok, hogy a kenyér, alkoholos italok, sajt.
az emberek mintegy 10 000 éve használják a biológiai folyamatokat életminőségük javítása érdekében, az első mezőgazdasági közösségektől kezdve., Körülbelül 6000 évvel ezelőtt, az emberek kezdték, hogy érintse meg a biológiai folyamatok mikroorganizmusok annak érdekében, hogy a kenyér, alkoholtartalmú italok, sajt, valamint a tejtermékek megőrzése. De az ilyen folyamatok nem, hogy mit jelent ma a biotechnológia, a kifejezés első körben alkalmazzák a molecular and cellular technológiák kezdett kialakulni az 1960-as 70-es években. Egy kezdetleges “biotech” iparág kezdett összefolynak a közép -, hogy az 1970-es évek végén vezette Genentech, egy gyógyszeripari vállalat létre 1976-ban Robert A. Swanson, valamint Herbert W., Boyer a Boyer, Paul Berg és Stanley N. Cohen által vezetett rekombináns DNS-technológia forgalmazására. Az olyan korai vállalatok, mint a Genentech, az Amgen, a Biogen, a Cetus és a Genex, a genetikailag módosított anyagokat elsősorban orvosi és környezetvédelmi célokra gyártották.
Több mint egy évtizede a biotechnológiai iparágat a rekombináns DNS-technológia vagy a géntechnológia uralta., Ez a technika abból áll, hogy a hasznos fehérje (gyakran emberi fehérje) génjét termelési sejtekbe—például élesztőbe, baktériumokba vagy emlős sejtekbe—illesztik, amelyek ezután térfogatban termelik a fehérjét. A gén termelési sejtbe történő illesztésének folyamatában új szervezet jön létre. A biotechnológiai befektetők és kutatók eleinte bizonytalanok voltak abban, hogy a bíróságok engedélyezik-e számukra a szervezetek szabadalmainak megszerzését; végül is a szabadalmak nem engedélyezettek olyan új organizmusokra, amelyeket a természetben fedeztek fel és azonosítottak. De, 1980-ban, az USA-BAN., A Legfelsőbb Bíróság Diamond v. Chakrabarty esetében úgy oldotta meg az ügyet, hogy úgy döntött, hogy “egy élő ember által készített mikroorganizmus szabadalmazható tárgy.”Ez a döntés új biotechnológiai cégek hullámát váltotta ki, és a csecsemőipar első beruházási fellendülését eredményezte. 1982-ben a rekombináns inzulin lett az első olyan termék, amelyet géntechnológiával készítettek, hogy biztosítsa az amerikai Food and Drug Administration (FDA) jóváhagyását., Azóta több tucat géntechnológiával módosított fehérje gyógyszert forgalmaztak szerte a világon, köztük a növekedési hormon rekombináns változatát, a véralvadási faktorokat, a vörös-és fehérvérsejtek, az interferonok és a vérrögoldó szerek termelésének ösztönzésére szolgáló fehérjéket.
Uwe Moser/Alamy
az első években a biotechnológia fő eredménye az volt, hogy a természetben előforduló terápiás molekulákat nagyobb mennyiségben lehetett előállítani, mint amit a hagyományos forrásokból, például plazmából, állati szervekből és emberi tetemekből lehetett származtatni. A rekombináns fehérjék kevésbé valószínű, hogy kórokozókkal szennyezettek vagy allergiás reakciókat váltanak ki. Ma a biotechnológiai kutatók arra törekszenek, hogy felfedezzék a betegség molekuláris gyökereit, és pontosan ezen a szinten beavatkozzanak., Néha ez azt jelenti, a termelő terápiás fehérjék, hogy fokozza a test saját árubeszerzés vagy arra, hogy a genetikai hiányosságokat, mint az első generációs biotechnológiai gyógyszerek. (A génterápia—a szükséges fehérjét kódoló gének beillesztése a beteg testébe vagy sejtjeibe-egy kapcsolódó megközelítés.) De a biotechnológiai ipar kiterjesztette kutatásait a hagyományos gyógyszerek és monoklonális antitestek kifejlesztésére is, amelyek megállítják a betegség előrehaladását., Az ilyen lépéseket a gének (genomika), az általuk kódolt fehérjék (proteomika), valamint a nagyobb biológiai utak gondos tanulmányozása révén fedezik fel.
a fent említett eszközök mellett a biotechnológia magában foglalja a biológiai információk számítógépes technológiával (bioinformatika) történő egyesítését, az emberi testbe bejutó mikroszkopikus berendezések (nanotechnológia) használatának feltárását, valamint az őssejtkutatás és a klónozás technikáinak alkalmazását az elhalt vagy hibás sejtek és szövetek (regeneratív orvoslás) helyettesítésére., A vállalatok és tudományos laboratóriumok integrálják ezeket a különböző technológiákat annak érdekében, hogy lefelé elemezzék a molekulákat, valamint hogy a molekuláris biológiától felfelé szintetizálódjanak a kémiai utak, szövetek és szervek felé.,
amellett, hogy használják az egészségügyben, a biotechnológia hasznosnak bizonyult a kőolaj-finomító ipari folyamatok át a felfedezés, a termelés biológiai enzimek, hogy szikra kémiai reakciók (katalizátorok); a környezeti takarítás, enzimek, amelyek digest szennyező be ártalmatlan vegyi anyagok, aztán meghalni elfogyasztása után a rendelkezésre álló “élelmiszer-ellátási”; valamint a mezőgazdasági termelés géntechnológia segítségével.
a biotechnológia mezőgazdasági alkalmazása bizonyult a legellentmondásosabbnak., Egyes aktivisták és fogyasztói csoportok a géntechnológiával módosított szervezetek (GMO-k) tilalmára vagy a címkézési törvényekre szólítottak fel, hogy tájékoztassák a fogyasztókat a GMO-k növekvő jelenlétéről az élelmiszer-ellátásban. Az Egyesült Államokban a GMO-k mezőgazdaságba történő bevezetése 1993-ban kezdődött, amikor az FDA jóváhagyta a szarvasmarha-szomatotropint (BST), egy növekedési hormont, amely növeli a tejtermelést a tejelő tehenekben. A következő évben az FDA jóváhagyta az első genetikailag módosított teljes ételt, egy paradicsomot, amelyet hosszabb eltarthatóságra terveztek., Azóta az Egyesült Államokban, Európában és másutt is több tucat mezőgazdasági GMO nyert hatósági jóváhagyást, köztük olyan növények, amelyek saját peszticideket állítanak elő, és olyan növények, amelyek túlélik a gyomirtáshoz használt speciális gyomirtó szerek alkalmazását. Az Egyesült Nemzetek, az amerikai Nemzeti Tudományos Akadémia, az Európai Unió, Az Amerikai Orvosi Szövetség, az amerikai szabályozó ügynökségek és más szervezetek tanulmányai biztonságosnak találták a GMO-élelmiszereket, de a szkeptikusok azt állítják, hogy még túl korai megítélni az ilyen növények hosszú távú egészségügyi és ökológiai hatásait., A 20.század végén és a 21. század elején a géntechnológiával módosított növényekbe ültetett földterület drámaian megnőtt, az 1996-os 1,7 millió hektárról (4,2 millió hektárról) 160 millió hektárra (395 millió hektárról) 2011-re.
Encyclopædia Britannica, Inc.
, az Európai biotechnológiai iparágak pedig nagyjából megduplázódtak az 1996 és 2000 közötti ötéves időszakban. A gyors növekedés a 21. században folytatódott, amelyet új termékek bevezetése táplált, különösen az egészségügyben.