Czym jest biotechnologia
-wywodzi się od słów bio-życie, techno- technika, logos-myślenie
-wykorzystuje materię i procesy biologiczne
>biotechnologia tradycyjna
>biotechnologia nowoczesna
-zastosowanie technologiczne, które używa systemów biologicznych , organizmów żywych lub ich składników żeby wytwarzać lub modyfikować produkty
Biotechnologia tradycyjna
-wykorzystuje drobnoustroje, komórki, organizmy bez zmian w aparacie genetycznym
Biotechnologia nowoczesna
-stosuje metody inżynierii genetycznej w celu dostosowania drobnoustrojów lub komórek eukariotycznych organizmów do potrzeb produkcyjnych
Historia
-najstarsze techniki biotechnologii:
>wypiek chleba
>wyrób produktów mlecznych
>produkty fermentacji: wino, piwo
-3 okresy:
>przedpasternowski
>przejściowy
>nowoczesnej biotechnologii
Kamienie milowe w rozwoju biotechnologii
-odkrycie struktury DNA
-informacja genetyczna jest przepisywana z DNA na RNA
-kod genetyczny DNA jest uniwersalny
-odkrycie enzymów restrykcyjnych
-przeniesienie kodu genetycznego z jednego do drugiego organizmu
-produkcja insuliny przez zrekombinowane bakterie
-roślina ze zmodyfikowanym kodem genetycznym
-pierwsza roślina spożywcza (pomidor) GMO
-ogłoszenie poznania genomu ludzkiego
Zastosowanie biotechnologii
-medycyna: antybiotyki, szczepionki, witaminy, substancje biologicznie czynne, enzymy, terapie hormonalne i enzymatyczne, przeszczepy, terapie genowe
-przemysł spożywczy: ulepszona żywność, witaminy, kultury posiewowe i zakwasy, dodatki smakowe, wielocukry, enzymy
-ochrona środowiska: oczyszczanie ścieków, utylizacja odpadów, bioenergetyka
-przemysł chemiczny: bioplastiki
-rolnictwo: GMO, ulepszanie roślin, środowisko ochrony roślin
Zastosowanie
Biała
-w przemyśle
-z komórek drożdży, pleśni, bakterii, enzymów do wytwarzania produktów
| Białko | Zastosowanie |
|---|---|
| Renina | Serowarstwo |
| Alfa-amylaza | Przemysł browarniczy |
| Bromelaina | Zmiękczanie mięsa, klarowanie soków |
| Katalaza | Antyoksydant żywnościowy |
| Celulaza | Produkcja alkoholu i glukozy |
| Lipaza | Serowarstwo |
| proteaza | Detergenty |
Czerwona
-związana z medycyną i ochroną zdrowia
-do leków, diagnostyki, profilaktyki leczenia
-ulepszone mikroorganizmy wytwarzają antybiotyki, witaminy, szczepionki, białka
| Białko | Zastosowanie w chorobie |
|---|---|
| Alfa-1-antytrypsyna | Rozedma |
| Kalcytonina | Riketsje |
| Hormon wzrostu | Zahamowanie wzrostu |
| Tkankowy aktywator plazminogenu | Skrzep krwi |
| Interleukiny | Nowotwory |
Zielona
-w rolnictwie
-ulepsza gatunki roślin uprawnych o dużym znaczeniu gospodarczym
-podnoszenie wartości odżywczej lub przetwórczej
-nowe cechy roślin: obrona przed chorobami i szkodnikami
-3 główne strefy: produkcja In vitro, inżynieria genetyczna, hodowla z wykorzystaniem markerów molekularnych
Cele produkcji roślin GMO
-odporność na herbicydy- chemiczne środki ochrony roślin (soja, rzepak)
-odporność na szkodniki – modyfikacja Bt (kukurydza, bawełna)
-odporność na choroby wirusowe, grzybowe, bakteryjne
-odporność an niekorzystne warunki środowiska (zasolenie gleby, mróz, susza, metale ciężkie)
-poprawa lub nadanie nazwy cech jakościowych (pomidor Flavr Savr, „Golden Rice”, szczepionki w warzywach)
Metody zastosowania przy wzbogacaniu w beta-karoten, czyli prowitaminę A
żonkil geny plazmidy Agrobacterium nasiona ryżu
bakteria- Erwina zarodek zmodyfikowany
Cechy zmienione
-opóźnienie dojrzewania
-polepszenie składników aminokwasów białek
-wprowadzanie białek funkcjonalnych
-wprowadzenie białek odżywczych
-modelowanie jakości olejów i tłuszczów
-polepszenie barwy owoców
-zwiększenie aktywności enzymatycznej
-wzbogacenie w witaminy
Kraje z uprawą GMO
Świat
-Meksyk
-Brazylia
-Argentyna
-Indie
-Kanada
Europa
-Hiszpania
-Francja
-Czechy
-Portugalia
-Niemcy
-Słowacja
-Rumunia
-Polska
Rezultaty roślin GMO
-wzrost dochodów rolników
-więcej plonów
-mniej stosowanych pestycydów
Geny u zwierząt
-hypertrofia: powiększa tkankę mięsnoą
-klonowanie: u bydła
-zwierzęta transgeniczne
EMEA (Europejska Agencja Leków )
-przyznała licencję lekowi o nazwie ATryn uzyskiwany z mleka genetycznie zmodyfikowanych kóz, które mają gen związany z hamowaniem krzepnięcia krwi
-niedobór białka zwanego antytytrombiną występuje u jednej an trzy do pięciu tysięcy ludzi, które muszą przyjmować silne leki (warfarynę)
-jedna koza starcza na rok leczenia