Biotechnology is a technology based on biology, especially when used in
agriculture, food science, and medicine.

Of the many different definitions available, the one formulated by the UN

Convention on Biological Diversity is one of the broadest:

”Biotechnology means any technological application that uses biological

systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products
or processes for specific use.”

One section of biotechnology is the directed use of organisms for the manu-

facture of organic products (examples include beer and milk products).

Naturally present bacteria are utilized by the mining industry in bio-

leaching. Biotechnology is also used to recycle, treat waste, clean up sites
contaminated by industrial activities (bioremediation), and produce bio-
logical weapons. There are also applications of biotechnology that do not
use living organisms. Examples are DNA microarrays used in genetics and
radioactive tracers used in medicine.

Modern biotechnology is often associated with the use of genetically

altered microorganisms such as

E. coli or yeast for the production of sub-

stances like insulin or antibiotics. It can also refer to transgenic animals or
transgenic plants, such as Bt corn. Genetically altered mammalian cells,
such as Chinese Hamster Ovarian (CHO) cells, are also widely used to manu-
facture pharmaceuticals. Another promising new biotechnology application
is the development of plant-made pharmaceuticals.

One hope is that green biotechnology might produce more environment-

friendly solutions than traditional industrial agriculture. An example of this
is the engineering of a plant to express a pesticide, thereby eliminating the
need for external application of pesticides (e.g. Bt corn). Whether or not green
biotechnology products such as this are ultimately more environment- friendly
is a topic of considerable debate.

History:

– 6000 BC Brewing beer, fermenting wine, baking bread with help of yeast
– 4000 BC the Chinese made yogurt and cheese with lactic-acid-producing

bacteria

– 1675 AD Microorganisms discovered (using first microscope)
– 1856 AD Gregor Mendel discovered the laws of inheritance
– 1919 AD Karl Ereky, a Hungarian agricultural engineer, first used the word

‘biotechnology’

– 1953 AD James D. Watson and Francis Crick describe the structure of

DNA

– 1972 AD The DNA composition of chimpanzees and gorillas is discovered

to be 99% similar to that of humans

– 1975 AD Method for producing monoclonal antibody developed by

Köhler and Milstein

– 1980 AD Modern biotech is characterized by recombinant DNA techno-

logy:
x The prokaryote model,

E. coli, is used to produce insulin and other

medicine, in human form;

x A viable brewing yeast strain

Saccharomyces cerevisiae 1026 acts

a modifier of the microflora in the rumen of cows and digestive tract
of horses.

– 1994 AD FDA approves the first GM food from Calgene: „Flavr Savr”

tomato

– 1997 AD British scientists from the Roslin Institute report

cloning a sheep

called Dolly using DNA from two adult sheep cells

– 2000 AD Completion of a „rough draft” of the genome in Human Genome

Project

– 2002 AD Researchers sequence the DNA of rice. Rice is the first crop to

have its genome decoded

– 2003 AD GloFish, the first biotech pet, hits the North American market.

Specially bred to detect water pollutants, the fish glows red under black
light thanks to the addition of a natural bioluminescence gene.

Biotechnology

Biotechnologia jest dyscypliną nauk technicznych wykorzystującą procesy
biologiczne na skalę przemysłową, szczególnie w rolnictwie, przemyśle spo-
żywczym oraz medycynie.
Konwencja o różnorodności biologicznej ONZ podaje jedną z najszerszych
definicji:

„Biotechnologia oznacza zastosowanie technologiczne, które używa syste-

mów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników, żeby wytwarzać
lub modyfikować produkty lub procesy w określonym zastosowaniu”.

Jedną z metod z zakresu biotechnologii jest wykorzystywanie organizmów

do produkcji związków organicznych (produkcja piwa oraz przetworów
mlecznych).

Zdolność części bakterii do koncentrowania w swoich komórkach niektó-

rych metali wykorzystywana jest w górnictwie (bioekstrakcja). Biotechnologia
znajduje także zastosowanie w recyklingu i oczyszczaniu środowiska z zanie-
czyszczeń (bioremediacja) oraz produkcji broni biologicznej. Produktami
biotechnologii używanymi w genetyce i medycynie są także chipy DNA
i znaczniki radioaktywne używane w medycynie.

Nowoczesna biotechnologia jest często związana z użyciem genetycznie

zmodyfikowanych organizmów, takich jak pałeczka okrężnicy lub droż-
dże do produkcji np. insuliny lub antybiotyków. Biotechnologia to także
transgeniczne zwierzęta i transgeniczne rośliny. Genetycznie zmienione
komórki ssacze, takie jak komórki jajnikowe chomika chińskiego, są stoso-
wane w produkcji lekarstw.

Z zieloną biotechnologią wiązane są nadzieje, że może ona być bardziej

przyjazna środowisku niż rolnictwo wysokotowarowe; np. dzięki uprawie
„zaprojektowanych” roślin produkujących pestycydy, co eliminuje potrzebę
ich stosowania zewnętrznego (kukurydza Bt). Kwestia, czy takie rozwiązania
są bardziej przyjazne środowisku, jest tematem sporu.

Historia:

– 6000 p.n.e. – produkcja piwa, wina oraz chleba z użyciem drożdży
– 4000 p.n.e. – produkcja w Chinach jogurtu i sera z użyciem bakterii pro-

dukujących kwas mlekowy

– 1675 – odkrycie mikrobów
– 1856 – Grzegorz Mendel odkrywa prawa dziedziczenia
– 1919 – pierwsze użycie słowa „biotechnologia” przez Karla Ereky’ego

– węgierskiego agronoma

– 1953 – James D. Watson i Francis Crick opisują strukturę DNA
– 1972 – odkrycie, że ludzkie DNA jest w 99% takie samo jak u szympansów

i goryli

– 1975 – opracowanie produkcji przeciwciał monoklonalnych przez Köhlera

i Milsteina

– 1980 – scharakteryzowanie nowoczesnej biotechnologii jako technologii

rekombinacji DNA:
x produkcja insuliny i innych leków w formie ludzkiej w

E. coli;

x żywy szczep drożdży piwnych

Saccharomyces cerevisiae 1026 modyfikuje

mikroflorę w przewodzie pokarmowym krów i koni

– 1994 – FDA aprobuje pierwszą genetycznie zmodyfikowaną żywność

– pomidora

Flavr Savr firmy Calgene

– 1997 – sklonowanie owcy, nazwanej Dolly, przez zespół Iana Wilmuta

w brytyjskim Instytucie Roślin przy użyciu DNA dwóch dorosłych owiec

– 2000 – opublikowanie wersji roboczej

ludzkiego genomu

– 2002 – zsekwencjonowanie DNA pierwszej rośliny uprawnej – ryżu
– 2003 – GloFish – pierwsze zmodyfikowane genetycznie zwierzę domowe

trafia do sprzedaży w Ameryce Północnej. Wyhodowana w celu wykrywania
zanieczyszczeń ryba fluoryzuje jasnoczerwono dzięki genowi biolumi-
nescencji.

Biotechnologia

oprac. dr Brygida Beck

Laboratorium |

8-9

/2006

74

English in your laboratory