Biyoteknoloji genellikle biyomedikal araştırmalarla eşanlamlı olarak kabul edilir, ancak genleri incelemek, klonlamak ve değiştirmek için biyoteknoloji yöntemlerinden yararlanan birçok endüstri vardır. Biz fikrine alıştık günlük yaşamımızdaki enzimlerve birçok insan, bilgisayar kullanımı konusundaki tartışmalara aşinadır. GDO gıdalarımızda. Tarım endüstrisi bu tartışmanın merkezinde, ancak George Washington Carver'ın günlerinden beri, Tarımsal biyoteknoloji, hayatımızı değiştirme potansiyeline sahip sayısız yeni ürün üretmektedir. daha iyi.
Oral aşılar, maliyetlerin yaygın aşılamaya yasak olduğu, az gelişmiş ülkelerde hastalığın yayılmasına olası bir çözüm olarak yıllardır çalışmaktadır. Genetik olarak değiştirilmiş ürünler, genellikle meyve veya sebzeler, bulaşıcı patojenlerden antijenik proteinleri taşımak için tasarlanmıştır ve bu da yutulduğunda bağışıklık tepkisini tetikler.
Bunun bir örneği, kanseri tedavi etmek için hastaya özgü bir aşıdır. Klonlanmış malign B hücrelerinden RNA taşıyan tütün bitkileri kullanılarak bir anti-lenfoma aşısı yapılmıştır. Elde edilen protein daha sonra hastayı aşılamak ve bağışıklık sistemlerini kansere karşı artırmak için kullanılır. Kanser tedavisi için özel olarak hazırlanmış aşılar, ön çalışmalarda önemli umutlar göstermiştir.
Bitkiler hem insan hem de hayvan kullanımı için antibiyotik üretmek için kullanılır. Doğrudan hayvanlara beslenen hayvancılık yemindeki antibiyotik proteinleri ifade etmek, geleneksel antibiyotik üretiminden daha az maliyetlidir, ancak bu uygulama birçok biyoetik çünkü yaygın, muhtemelen gereksiz antibiyotik kullanımına dirençli antibiyotik kullanımı bakteriyel suşlar.
İnsanlara antibiyotik üretmek için bitkileri kullanmanın çeşitli avantajları, bitkilerden a'ya karşı üretilebilecek daha fazla miktarda ürün nedeniyle düşük maliyetlerdir.fermantasyon memeli hücreleri ve kültür ortamları ile karşılaştırıldığında birim, saflaştırma kolaylığı ve kontaminasyon riskinin azalması.
Tarımsal biyoteknolojide sadece hastalıklarla savaşmaktan veya gıda kalitesini artırmak. Tamamen estetik uygulamalar vardır ve bunun bir örneği, çiçeklerin rengini, kokusunu, boyutunu ve diğer özelliklerini geliştirmek için gen tanımlama ve transfer tekniklerinin kullanılmasıdır.
Benzer şekilde, biyoteknoloji diğer yaygın süs bitkilerinde, özellikle çalılarda ve ağaçlarda iyileştirmeler yapmak için kullanılmıştır. Bu değişikliklerin bazıları, bir tropik bitki türünün soğuk direncini arttırmak gibi mahsullere yapılanlara benzer, böylece kuzey bahçelerinde yetiştirilebilir.
Tarım endüstrisi, biyoyakıt endüstrisinde büyük bir rol oynamakta ve biyo-yağ, biyo-dizel ve biyo-etanolün fermantasyonu ve rafine edilmesi için hammaddeleri sağlamaktadır. Sonuçta elde edilen yakıt ürünlerinin daha verimli dönüşümü ve daha yüksek BTU çıktıları için daha kaliteli hammaddeleri geliştirmek için genetik mühendisliği ve enzim optimizasyon teknikleri kullanılmaktadır. Yüksek verimli, enerji yoğun ürünler, hasat ve nakliye (türetilen enerji birimi başına) ile ilişkili göreceli maliyetleri en aza indirerek daha yüksek değerli yakıt ürünlerine yol açabilir.
Çapraz tozlaşma, aşılama ve melezleme gibi geleneksel yöntemlerle bitki ve hayvan özelliklerinin geliştirilmesi zaman alıcıdır. Biyoteknoloji ilerlemeleri, genlerin aşırı ekspresyonu veya silinmesi veya yabancı genlerin sokulması yoluyla hızlı bir şekilde, moleküler düzeyde spesifik değişikliklerin yapılmasına izin verir.
İkincisi, spesifik gen promotörleri ve Transkripsiyon faktörleri. Markör destekli seçim gibi yöntemler, "Yönlendirilmiş" normalde GDO'larla ilişkili tartışmalar olmadan hayvancılık. Gen klonlama yöntemleri de türlere hitap etmelidir genetik koddaki farklılıklar, intronların varlığı veya yokluğu ve translasyon sonrası değişiklikler gibi metilasyon.
Yıllarca mikrop Bacillus thuringiensisböcekleri, özellikle de Avrupa mısır delicisini zehirleyen bir protein üreten, bitkileri tozlamak için kullanıldı. Tozlanma ihtiyacını ortadan kaldırmak için, bilim adamları önce Bt proteinini ifade eden transgenik mısır, ardından Bt patates ve pamuk geliştirdiler. Bt proteini insanlar için toksik değildir ve transgenik ürünler çiftçilerin pahalı istilalardan kaçınmasını kolaylaştırır. 1999 yılında, polenin süt otuna göç ettiğini gösteren bir araştırma nedeniyle Bt mısırında tartışma çıktı. Sonraki çalışmalar larva riskinin çok küçük olduğunu ve son yıllarda Bt mısırındaki tartışmaların ortaya çıkan böcek direnci konusuna odaklandığını gösterdi.
Karıştırmamak haşere direnciBu bitkiler, çiftçilere ekinlerine seçici olarak zarar vermeden çevredeki yabani otları öldürmelerine izin vermeye toleranslıdır. Bunun en ünlü örneği, geliştiren Roundup-Ready teknolojisidir. Monsanto. İlk olarak 1998'de GM soya fasulyesi olarak tanıtılan Roundup-Ready bitkileri, tarladaki diğer bitkileri ortadan kaldırmak için bol miktarda uygulanabilen herbisit glifosattan etkilenmez. Bunun faydaları, zamandan tasarruf ve yabani otları azaltmak için geleneksel toprak işlemeyle ilişkili maliyetlerdir veya belirli yabani ot türlerini ortadan kaldırmak için farklı tipte herbisitlerin çoklu uygulamaları seçici olarak. Olası dezavantajlar GDO'lara karşı tartışmalı tüm argümanları içerir.
Bilim adamları, özellikle az gelişmiş ülkelerde insan sağlığını iyileştirmek için hastalık veya yetersiz beslenmeyle mücadeleye yardımcı olduğu bilinen besinleri içeren genetik olarak değiştirilmiş gıdalar yaratıyorlar. Bunun bir örneği Altın PirinçVücudumuzdaki A Vitamini üretiminin öncüsü olan beta-karoten içerir. Pirinci yiyen insanlar, Asya ülkelerinde yoksulların diyetlerinde eksik olan temel bir besin olan daha fazla A Vitamini üretir. Dört biyokimyasal reaksiyonu katalizleyebilen iki nergis ve bir bakteriden üç gen pirinç haline getirildi. "altın." Adı, havuçlara portakallarını veren beta-karoten aşırı ifadesi nedeniyle transgenik tahılın renginden gelir. renk.
Dünyanın% 20'sinden azı ekilebilir arazidir, ancak bazı mahsuller, onları tuzluluk, soğuk ve kuraklık gibi koşullara daha toleranslı hale getirmek için genetik olarak değiştirilmiştir. Sodyum alımından sorumlu bitkilerdeki genlerin keşfedilmesi, Nakavt yüksek tuzlu ortamlarda yetişebilen bitkiler. Transkripsiyonun yukarı veya aşağı regülasyonu genellikle bitkilerde kuraklık toleransını değiştirmek için kullanılan yöntemdir. Kuraklık koşullarında gelişebilen mısır ve kolza tohumu bitkileri, Kaliforniya ve Colorado'da saha denemeleri yapıldı ve 4-5'te pazara ulaşmaları bekleniyor yıl.
Örümcek ipeği, çelikten daha yüksek bir gerilme mukavemetine sahip, Kevlar'dan (kurşun geçirmez yelek yapmak için kullanılır) daha güçlü, insan tarafından bilinen en güçlü liftir. Ağustos 2000'de, Kanadalı Nexia şirketi, sütlerinde örümcek ipek proteinleri üreten transgenik keçilerin geliştiğini açıkladı. Bu, proteinlerin seri üretilmesi sorununu çözerken, bilim adamları onları örümcekler gibi liflere nasıl çevireceklerini anlayamadıklarında program rafa kaldırıldı. 2005 yılına kadar keçiler onları alacak olan herkese satılırdı. Örümcek ipek fikri rafa konmuş gibi görünse de, şimdilik bir teknoloji gelecekte tekrar ortaya çıkacağından emin olun, ipeklerin nasıl olduğu hakkında daha fazla bilgi toplanır dokuma.