thumb|Cząsteczka insuliny Biotechnologia – interdyscyplinarna dziedzina nauki, wykorzystująca procesy biologiczne na skalę przemysłową.
Konwencja o różnorodności biologicznej ONZ podaje jedną z najszerszych definicji: Biotechnologia to używanie układów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników w celu wytwarzania lub modyfikowania produktów lub procesów w określonym zastosowaniu. mały|Podstawy inżynierii tkanek 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 akumulacji w swoich komórkach niektórych metali wykorzystywana jest w górnictwie do bioługowania. 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 wektory dla znaczników promieniotwórczych używanych w medycynie nuklearnej.
Nowoczesna biotechnologia jest często związana z użyciem genetycznie zmodyfikowanych organizmów (GMO), na przykład pałeczki okrężnicy albo drożdży do produkcji insuliny i antybiotyków. Genetycznie zmienione komórki ssaków, wśród nich komórki jajnikowe chomika chińskiego (CHO, od ang. Chinese hamster ovary) są stosowane w produkcji lekarstw. mały|Biologiczne maszyny molekularne Metody wykorzystywane w biotechnologii pozwalają na uzyskiwanie transgenicznych zwierząt i transgenicznych roślin. Przykładem jest projektowanie roślin mogących rozwijać się w specyficznych warunkach, na przykład przy obecności lub braku pewnych związków chemicznych. Z „zieloną biotechnologią” wiązane są nadzieje, że może ona być bardziej przyjazna środowisku niż rolnictwo wysokotowarowe, między innymi dzięki uprawie zaprojektowanych roślin produkujących pestycydy, co wyeliminuje potrzebę ich zewnętrznego stosowania (kukurydza Bt).
Przykładem zastosowania biotechnologii w przemyśle jest projektowanie organizmów produkujących pożądane związki chemiczne.
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 mały|Terapia genowa za pomocą adenowirusamały|Ogórki kiszone powstają w wyniku fermentacji mlekowej (bakterie mlekowe przekształcają zawarte w ogórkach węglowodany na kwas mlekowy).300 p.n.e. lub wcześniej – Chińczycy selekcjonują kultury grzyba kropidlaka w celu wytwarzania artykułów spożywczych: sfermentowanej soi douchi, pasty na bazie sfermentowanej soi, wina ryżowego; później także sosu sojowego 1675 – odkrycie mikrobów 1856 – Grzegorz Mendel odkrywa prawa dziedziczenia 1919 – pierwsze użycie słowa biotechnologia przez Karla Ereky'ego – węgierskiego agronoma 1953 – James Watson i Francis Crick opisują strukturę DNA 1972 – Paul Berg uzyskał pierwszy rekombinowany DNA 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 łańcuchowej reakcji polimerazy (która zrewolucjonizowała biotechnologię) przez zespół Kary’ego Mullisa z kalifornijskiej firmy Cetus 1990 – rozpoczęcie Projektu poznania ludzkiego genomu 1994 – amerykańska Agencja Żywności i Leków aprobuje pierwszą genetycznie zmodyfikowaną żywność – pomidor FlavrSavr firmy Calgene 1996 – narodziny owcy Dolly, pierwszego zwierzęcia sklonowanego z komórek somatycznych (osiągnięcie zespołu Iana Wilmuta w brytyjskim Instytucie Roślin) 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
Podział Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju przy udziale Unii Europejskiej zaproponowała podział biotechnologii na: białą – przemysłową wykorzystującą systemy biologiczne w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Opiera się ona na biokatalizie i bioprocesach. czerwoną – wykorzystywaną w ochronie zdrowia, w szczególności w zakresie produkcji nowych biofarmaceutyków, rozwoju diagnostyki genetycznej, czy terapii genowej i ksenotransplantologii zieloną – związaną z rolnictwem i obejmującą metody inżynierii genetycznej w celu doskonalenia produkcji roślinnej i zwierzęcej niebieską – związaną z szeroko rozumianą problematyką biotechnologii wód, to znaczy jezior, rzek, mórz i oceanów fioletową – związaną z ustawodawstwem dotyczącym biotechnologii (uwarunkowania prawne i społeczne).
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)
Zobacz też lista mikroorganizmów wykorzystywanych w produkcji żywności i napojów
Przypisy
Linki zewnętrzne
Krzysztof Szade, Rewolucja w biotechnologii, Centrum Kopernika Badań Interdyscyplinarnych – Uniwersytet Jagielloński (CKBI UJ), kanał „Copernicus” na YouTube, 25 lutego 2023 [dostęp 2024-10-08]. w katalogu DMOZ
Kategoria:Artykuły, które powinna mieć każda Wikipedia (od 10 do 30k)