Biobezpieczeństwo i bioterroryzm 16.10.2014
Główne kierunki rozwoju biotechnologii zielonej:
środki ochrony roślin
produkty weterynaryjne (szczepionki nawozowe, preparaty paszowe, diagnostyczne i profilaktyczne, enzymy)
rośliny transgeniczne
zwierzęta transgeniczne- chimery bardziej dorodne oraz odporne na choroby i czynniki zewnętrzne
Podstawowe rośliny transgeniczne uprawiane przemysłowo:
soja
bawełna
kukurydza
rzepak
Te cztery podstawowe rośliny mają wprowadzone dwie zasadnicze cechy determinujące ich przydatność produkcyjną:
odporność na herbicydy nieselektywtywne (tzw. „totalnymi herbicydami”)
odporność na szkodniki owadzie
Pod względem transformacji zastosowanych w uprawianych odmianach roślin GM wyraźnie dominuje cecha odporności na herbicyd uniwersalny- jest to 80% upraw roślin GM, następne w kolejności to odmiany z wprowadzonym genem odporności na gąsienice Lepidoptera czyli z tzw. genem Bt ( z Bacillus thuringiensis) 12% areału, następne 8% powierzchni zajmują odmiany zawierające jednocześnie geny odporności na herbicyd uniwersalny i geny Bt.
Ważnym kierunkiem rozwoju agrobiotechnologii jest także wprowadzenie transgenicznych roślin do produkcji szczepionek doustnych i rekombinowanych białek, a także wykorzystywanie tychże roślin jako surowców odnawialnych w biorafineriach.
Biopaliwa
Biomasa- każdy rodzaj zbędnego materiału roślinnego, jak i celowe uprawy roślinne charakteryzujące się wysoką zawartością takich składników organicznych jak cukry lub oleje.
Zwierzęta transgeniczne
Z transgenicznych zwierząt hodowlanych w kolejce do dopuszczenia na rynek są króliki, kozy i krowy.
Opanowano metody wywoływania mnogiej owulacji i przenoszenia zarodków. W ten sposób można selekcjonować pogłowie bydła o najlepszych cechach użytkowych. Zapładnianie pozaustrojowe połączone z regulacją płci oraz klonowanie zarodków, zwiększają możliwości replikacji zwierząt transgenicznych.
Inne:
modyfikacje do celów naukowych zwierząt laboratoryjnych: myszy, szczury
owce wytwarzają wełnę toksyczną dla moli i nie kurczącą się w praniu
transgeniczne koty dla alergików
transgeniczne ryby w akwarium z genami meduzy (fluorescencyjne)
Kierunki transgenezy zwierząt:
korzystniejsze tempo wzrostu
zwiększona wydajność mleczna
polepszona jakość mleka
produkcja mięsa
doskonalenie biokonwersji składników pasz
ulepszenie zestawu enzymów trawiennych
polepszenie naturalnej odporności na choroby
Największe zainteresowanie skierowane jest na modyfikowanie świni i bydła.
Ważna jest również modyfikacja genetyczna świń, w celu zwiększenia odporności na choroby lub zastosowanie ich jako bioreaktorów do produkcji zmodyfikowanych białek mleka przydatnych w medycynie czy też z potencjalnych dawców organów do przeszczepu.
Czerwona biotechnologia:
diagnostyka
lecznictwo (biofarmaceutyki)
profilaktyka (szczepionki)
Ponad 250 mln pacjentów korzysta z leków biotechnologicznych. Spośród wszystkich leków dostępnych na rynku światowym 20% jest wytwarzanych z wykorzystaniem metod biotechnologicznych.
Diagnostyka molekularna w medycynie obejmuje:
diagnostykę chorób infekcyjnych i inwazyjnych (wirusologia, bakteriologia, mikologia)
diagnostykę chorób dziedzicznych i genetycznych (genetyka, onkologia)
diagnostyka chorób nowotworowych
identyfikowanie pokrewieństwa genetycznego, diagnostyka w medycynie sądowej m.in. z ustaleniem pokrewieństwa i z analizą śladów biologicznych
testy zgodności tkankowej w transplantologii
Diagnostyka molekularna chorób człowieka:
WZW C i B
HIV
nowotwory
układu krążenia
uwarunkowane genetycznie
Biofarmaceutyki
Większość wytwarzana jest z użyciem rekombinowanych bakterii i drożdży jak również rekombinowanych linii komórkowych organizmów wyższych oraz w przypadku przeciwciał monoklonalnych- w hybrydowych kulturach międzygatunkowych
W skład wchodzą takie grupy leków:
rekombinowane hormony
interferony
Przykłady:
enzymy w proszkach do prania
żywność fermentowana
przetwory mleczne
konserwy
biopolimery
dodatki do żywności poprawiające smak i aromat
Wykorzystanie w przemyśle- spożywczym.
Procesy biotechnologiczne wspomagające oczyszczanie ziemi, ścieków, wyziewów a także utylizację odpadów.