Что такое биотехнология и каков объект ее изучения?


Биотехнологические знания на протяжении многих лет использовались для закладки основ молекулярной биологии и методов генной инженерии, что открыло двери для модификации растений, микроорганизмов и животных.

Таким образом, эта научная дисциплина позволила и продолжает позволять человеку изменять свое окружение, чтобы максимизировать количество ресурсов, которые он получает от нее. Несмотря на то, что это иностранный термин для населения в целом, биотехнология сопровождает нас во все времена, потому что, например, пищевая техника позволяет свежему мясу и овощам каждый день достигать нашей тарелки.

Что такое биотехнология?

Хотя термин биотехнология звучит как научная фантастика или очень развитое общество, это то, что делается на протяжении тысяч лет. В самом классическом смысле получение вина, пива или хлеба сами по себе являются биотехнологическими процессами, поскольку они используют микроорганизмы для получения нового продукта на основе химического брожения.

Современная биотехнология включает в себя следующие процессы:

  1. Методы in vitro (лабораторная среда) нуклеиновой кислоты, включая дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и непосредственное введение нуклеиновой кислоты в клетки и органеллы.
  2. Слияние клеток, преодолевающее таксономический барьер, выходящее за естественные физиологические барьеры размножения или генетической рекомбинации.

Как вы, возможно, догадались на данном этапе, трансгенные продукты, столь модные сегодня, являются прямым продуктом биотехнологических процессов. Это порождает «модифицированные живые организмы», которые определяются следующим образом:

«Модифицированный живой организм означает любой живой организм, обладающий новой комбинацией генетического материала, полученного при применении современных биотехнологий».

Тем не менее, эта технология развивается не только в области генной инженерии. Получение антибиотиков благодаря исследованию и модификации штаммов бактерий, разработка вакцин против вирусных агентов или собственно синтетическая биология (получение организмов с функциями, не наблюдающимися в природе) широко основаны на этой научной дисциплине.

Отрасли биотехнологии

Хотя кажется, что мы сводим это пространство к дошкольному уроку, один из наиболее эффективных способов дифференциации использования биотехнологии в современном обществе основан на ее разграничении по цветам:

  1. Красный: применение этой технологии в медицине. Получение вакцин, антибиотиков, генной терапии и исследований стволовых клеток.
  2. Синий: применение в морской среде. То есть максимизация производства ресурсов аквакультуры, здравоохранения и получения соединений.
  3. Зеленый: применяется для получения сельскохозяйственной продукции растительного происхождения. Здесь развивается использование и оптимизация трансгеники.
  4. Белый: на основе поиска и оптимизации энергетических и промышленных ресурсов. Одним из его больших применений является сокращение загрязнения.
  5. Серый: его цель — сохранение окружающей среды. Это происходит путем смягчения и коррекции воздействия на окружающую среду.
  6. Желтый: сосредоточен на понимании и максимизации питательных ценностей в продуктах питания для использования человеком.
  7. Черный: отвечает за борьбу с биотерроризмом и его возможными последствиями.

Помимо этих основных цветов, мы также находим золотую дисциплину, например, которая отвечает за интеграцию компьютерных знаний в биологические системы и тем самым максимизацию получения преимуществ и знаний, или оранжевую дисциплину, отвечающую за то, чтобы приблизить эту технологию к населению в целом с дружественной информационной точки зрения.

Как видим, мы сталкиваемся с широким спектром цветов, но все они имеют общую цель: максимизировать ресурс и качество жизни и минимизировать причиняемый человеком ущерб окружающей среде.

Практические примеры

Многие виды использования биотехнологии широко известны среди населения в целом. Например, получение инсулина от использования человеком для лечения диабета путем генетической модификации бактерий E.coli в семидесятые годы является одним из самых печально известных случаев в средствах массовой информации.

Другими известными всеми видами применения являются получение трансгенных продуктов питания. Примером этого является рис, генетически модифицированная культура, которая содержит высокую концентрацию бета-каротионов (прекурсоров витамина А) для заполнения дефицита питания в популяциях Глобального Юга. Список трансгенных и их потенциальных выгод почти бесконечен.

Биоремедиация

Биоремедиация является одной из наименее известных отраслей этой научной дисциплины, поскольку ее непосредственное воздействие не наблюдается ни в обществе, ни в цепочке потребления. Он основан на использовании микроорганизмов и других живых организмов, обладающих каталитическими возможностями для разложения токсичных соединений в экосистемах. Это имеет огромный потенциал с точки зрения смягчения загрязнения человека.

Примером этого является биопробеливание, которое основано на использовании микроорганизмов с окислительным метаболизмом железа и серы, способных растворять металлы.

Промышленные процессы

Другим очень характерным примером является использование микроорганизмов или оксидоредуктаз (ферментов, которые катализируют передачу электронов от молекулы-донора к получателю) для получения ценных химических веществ или устранения высокотоксических соединений. Благодаря этому можно способствовать формированию новых материалов, таких как знаменитые биоразлагаемые пластмассы или производство биотоплива.

Глобальное видение

Как мы видим, современная биотехнология пытается оказать глобальное влияние на трех разных фронтах:

  1. Природа: это технология, применимая к таким секторам, как медицина, фармацевтическая промышленность, сельское хозяйство, продовольствие, окружающая среда и промышленное производство.
  2. Сфера охвата: по мере увеличения числа людей на Земле увеличивается спрос на продовольствие, здравоохранение и управление природными ресурсами.
  3. Экономика: эта технология считается одним из главных двигателей экономического развития на глобальном уровне.

Несмотря на важность всех вышеупомянутых фронтов, следует отметить, что «зеленый» вариант этой дисциплины является тем, который сейчас получает наибольший интерес со стороны широкой общественности. Использование трансгеники ставится под сомнение, и поэтому оно является очень распространенным тематическим источником дебатов и спекуляций в коллективном воображении.

Выводы

Как мы видели, биотехнология — это не более чем многодисциплинарный образный «инструмент», который объединяет такие течения, как инженерия, физика, химия, биология, медицина и ветеринария, чтобы максимизировать сбор ресурсов и здоровье человека.

Хотя некоторые варианты этого технологического инструмента находятся под общественным контролем, важно признать, что без антибиотиков, вакцин и таких результатов, как рекомбинантный инсулин, ожидаемая продолжительность жизни у людей была бы гораздо ниже. Поэтому, несмотря на страх, вызванный незнанием основополагающих механизмов, которые приводят к продуктам для потребления человеком, мы должны доверять медицинским и научным работникам, которые используют биотехнологические инструменты для улучшения качества нашей жизни.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.


Ответить

Почта не будет опубликована.