Biotechnologia, wykorzystanie biologii do rozwiązywania problemów i tworzenia użytecznych produktów. Najważniejszym obszarem biotechnologii jest produkcja białek terapeutycznych i innych leków poprzez inżynierię genetyczną.
Encyclopædia Britannica, Inc.,
Co to jest biotechnologia?
Biotechnologia to wykorzystanie biologii do rozwiązywania problemów i tworzenia użytecznych produktów. Najbardziej znanym podejściem jest inżynieria genetyczna, która umożliwia naukowcom dostosowanie DNA organizmu do woli.
dlaczego Biotechnologia jest ważna?
Biotechnologia jest szczególnie ważna w dziedzinie medycyny, gdzie ułatwia produkcję białek terapeutycznych i innych leków., Syntetyczna insulina i syntetyczny hormon wzrostu oraz testy diagnostyczne w celu wykrycia różnych chorób to tylko niektóre przykłady tego, jak biotechnologia wpływa na medycynę. Biotechnologia okazała się również pomocna w rafinacji procesów przemysłowych, oczyszczaniu środowiska i produkcji rolnej.
kiedy powstała nowoczesna Biotechnologia?
pierwsze molekularne i komórkowe narzędzia nowoczesnej biotechnologii pojawiły się w latach 60. i 70.raczkujący Przemysł „biotechnologiczny” zaczął łączyć się w połowie i pod koniec lat 70., Współczesna Biotechnologia kontrastuje ze starszymi formami „biotechnologii”, które pojawiły się tysiące lat temu, kiedy ludzie zaczęli udomawiać Rośliny i zwierzęta. Ludzie od dawna wykorzystują biologiczne procesy mikroorganizmów do produkcji chleba, napojów alkoholowych i sera.
ludzie wykorzystują procesy biologiczne w celu poprawy jakości życia od około 10 000 lat, począwszy od pierwszych społeczności rolniczych., Około 6000 lat temu ludzie zaczęli wykorzystywać biologiczne procesy mikroorganizmów w celu wytwarzania chleba, napojów alkoholowych i serów oraz konserwowania produktów mlecznych. Ale takie procesy nie są tym, co jest dziś rozumiane przez biotechnologię, termin po raz pierwszy szeroko stosowane do technologii molekularnych i komórkowych, które zaczęły pojawiać się w 1960 i 70. raczkujący Przemysł „biotechnologiczny” zaczął łączyć się w połowie do końca 1970 roku, kierowany przez Genentech, firma farmaceutyczna założona w 1976 roku przez Roberta A. Swansona i Herberta W., Boyer do komercjalizacji technologii rekombinacji DNA pionierem Boyer, Paul Berg, i Stanley N. Cohen. Wczesne firmy, takie jak Genentech, Amgen, Biogen, Cetus i Genex, rozpoczęły produkcję genetycznie modyfikowanych substancji głównie do zastosowań medycznych i środowiskowych.
przez ponad dekadę Przemysł biotechnologiczny był zdominowany przez technologię rekombinacji DNA, czyli inżynierię genetyczną., Technika ta polega na splicingu genu dla użytecznego białka (często ludzkiego białka) do komórek produkcyjnych-takich jak drożdże, bakterie lub komórki ssaków w hodowli-które następnie zaczynają produkować białko w objętości. W procesie splicingu genu do komórki produkcyjnej powstaje nowy organizm. Początkowo inwestorzy i badacze biotechnologii nie byli pewni, czy sądy zezwolą im na nabywanie patentów na organizmy; w końcu patenty nie były dozwolone na nowe organizmy, które przypadkiem zostały odkryte i zidentyfikowane w przyrodzie. W 1980 roku w USA., Sąd Najwyższy, w sprawie Diamond V. Chakrabarty, rozstrzygnął sprawę, orzekając, że ” żywy mikroorganizm stworzony przez człowieka jest przedmiotem Patentowym.”Ta decyzja zrodziła falę nowych firm biotechnologicznych i pierwszy boom inwestycyjny w branży niemowlęcej. W 1982 r. rekombinowana insulina stała się pierwszym produktem wytworzonym w drodze inżynierii genetycznej, aby uzyskać zatwierdzenie przez Amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA)., Od tego czasu dziesiątki genetycznie zmodyfikowanych leków białkowych zostały skomercjalizowane na całym świecie, w tym rekombinowane wersje hormonu wzrostu, czynniki krzepnięcia, białka stymulujące produkcję czerwonych i białych krwinek, interferony i środki rozpuszczające skrzepy.
we wczesnych latach głównym osiągnięciem biotechnologii była zdolność do wytwarzania naturalnie występujących cząsteczek terapeutycznych w większych ilościach niż można by uzyskać z konwencjonalnych źródeł, takich jak osocze, organy zwierzęce i ludzkie zwłoki. Rekombinowane białka są również mniej narażone na zakażenie patogenami lub wywołanie reakcji alergicznych. Obecnie badacze biotechnologii starają się odkryć podstawowe przyczyny molekularne chorób i interweniować dokładnie na tym poziomie., Czasami oznacza to produkcję białek terapeutycznych, które zwiększają własne zasoby organizmu lub które uzupełniają niedobory genetyczne, jak w pierwszej generacji leków biotechnologicznych. (Terapia genowa-wstawianie genów kodujących potrzebne białko do ciała pacjenta lub komórek-jest pokrewnym podejściem.), Ale Przemysł biotechnologiczny rozszerzył również swoje badania nad rozwojem tradycyjnych leków i przeciwciał monoklonalnych, które zatrzymują postęp choroby., Takie kroki są odkrywane poprzez żmudne badania genów (genomika), białek, które kodują (proteomika) i większych szlaków biologicznych, w których działają.
oprócz wyżej wymienionych narzędzi, Biotechnologia obejmuje również łączenie informacji biologicznych z technologią komputerową (bioinformatyka), badanie wykorzystania mikroskopijnego sprzętu, który może przedostać się do ludzkiego ciała (nanotechnologia) i ewentualnie zastosowanie technik badań i klonowania komórek macierzystych w celu zastąpienia martwych lub wadliwych komórek i tkanek (medycyna regeneracyjna)., Firmy i laboratoria akademickie integrują te różne technologie, starając się analizować w dół do cząsteczek, a także syntetyzować w górę od biologii molekularnej w kierunku szlaków chemicznych, tkanek i narządów.,
oprócz stosowania w opiece zdrowotnej, Biotechnologia okazała się pomocna w rafinacji procesów przemysłowych poprzez odkrycie i produkcję enzymów biologicznych, które wywołują reakcje chemiczne (katalizatory); do oczyszczania środowiska, z enzymami, które trawią zanieczyszczenia w nieszkodliwe chemikalia, a następnie umierają po spożyciu dostępnej „żywności”; oraz w produkcji rolnej poprzez inżynierię genetyczną.
rolnicze zastosowania biotechnologii okazały się najbardziej kontrowersyjne., Niektórzy aktywiści i grupy konsumenckie wezwali do wprowadzenia zakazów dla organizmów zmodyfikowanych genetycznie (GMO) lub wprowadzenia przepisów dotyczących etykietowania, aby informować konsumentów o rosnącej obecności GMO w dostawach żywności. W Stanach Zjednoczonych wprowadzenie GMO do rolnictwa rozpoczęło się w 1993 roku, kiedy FDA zatwierdziła bydlęcą somatotropinę (BST), hormon wzrostu, który zwiększa produkcję mleka u krów mlecznych. W następnym roku FDA zatwierdziła pierwszą genetycznie zmodyfikowaną całą żywność, pomidor zaprojektowany dla dłuższego okresu trwałości., Od tego czasu zatwierdzenie regulacyjne w Stanach Zjednoczonych, Europie i gdzie indziej zostało zdobyte przez dziesiątki rolniczych GMO, w tym uprawy, które produkują własne pestycydy i uprawy, które przetrwają stosowanie specyficznych herbicydów stosowanych do zabijania chwastów. Badania przeprowadzone przez ONZ, amerykańską Narodową Akademię Nauk, Unię Europejską, Amerykańskie Stowarzyszenie Medyczne, amerykańskie agencje regulacyjne i inne organizacje wykazały, że żywność GMO jest Bezpieczna, ale sceptycy twierdzą, że jest jeszcze zbyt wcześnie, aby ocenić długoterminowe skutki zdrowotne i ekologiczne takich upraw., Pod koniec XX i na początku XXI wieku powierzchnia gruntów obsadzonych genetycznie zmodyfikowanymi uprawami wzrosła dramatycznie, z 1,7 miliona hektarów (4,2 miliona akrów) w 1996 do 160 milionów hektarów (395 milionów akrów) do 2011.
Encyclopædia Britannica, Inc.
, europejski przemysł biotechnologiczny podwoił się w okresie pięciu lat od 1996 r.do 2000 r. Szybki wzrost trwał w XXI wieku, napędzany wprowadzeniem nowych produktów, szczególnie w ochronie zdrowia.