Biotechnologia zespół technologii, służących do wytwarzania użytecznych, żywych organizmów lub substancji pochodzących z organizmów lub ich części. Inaczej - wszelkie manipulacje żywymi organizmami prowadzące do osiągnięcia określonych korzyści.

Biotechnologia Obecnie : "Biotechnologia to zintegrowane zastosowanie wiedzy i techniki w dziedzinie biochemii, mikrobiologii i nauk inżynieryjnych w celu technologicznego wykorzystania zdolności drobnoustrojów, kultur tkankowych lub części z nich."

Biotechnologia W celach biotechnologicznych można między innymi wykorzystywać techniki inżynierii genetycznej. Współczesna biotechnologia opiera się w dużej mierze na rekombinacji DNA in vitro : klonowaniu i ekspresji genów kodujących określone białka, zoptymalizowaniu poziomu ekspresji konkretnego sklonowanego genu, inżynierii białek czyli wprowadzaniu celowych zmian sekwencji nukleotydowych powodujących zmiany aminokwasów a co za tym idzie modyfikacje właściwości białka, często ulepszenie funkcjonowania, transgenizacji roślin i zwierząt i diagnostyce oraz terapii genowej.

Inżynieria genetyczna zespół technik badawczych pozwalający na wyizolowanie i charakterystykę określonych genów, a także wprowadzenie do nich zmian. Dziedzina rozwijana od początku lat 70-tych naszego wieku. Podstawą jej rozwoju była seria odkryć, z których wiele zostało nagrodzonych Nagrodami Nobla.

Inżynieria genetyczna Odkrycie dwóch typów enzymów przyczyniło się w dużej mierze do rozwinięcia technik klonowania DNA. Pierwszy z nich to enzymy restrykcyjne - tnące DNA każdego organizmu na powtarzalny komplet fragmentów. Drugi typ to ligazy - enzymy trwale łączące pocięte fragmenty z samoreplikującymi się cząsteczkami DNA tzw. wektorami. Pozwala to na produkowanie zrekombinowanego DNA. Może on być włączany do odpowiednich komórek - komórek gospodarza. Najczęściej są to komórki bakteryjne, ale również często stosuje się komórki drożdży, owadów czy ssaków. Wszystkie komórki potomne jednej komórki niosące ten sam rodzaj zrekombinowanego DNA to klon.

Inżynieria genetyczna Istnieją techniki pozwalające na wyizolowanie klonu zawierającego pożądany fragment DNA. Może on zostać zsekwencjonowany - inżynieria genetyczna dysponuje metodami umożliwiającymi poznanie kolejności nukleotydów praktycznie nieograniczonej długości cząsteczki DNA. Jest to zazwyczaj ostateczny etap analizy genu i chyba najdokładniejszy. Obecnie w dużej mierze zautomatyzowany. Ponadto istnieją procedury chemicznej syntezy DNA z dokładnością do 1 bp. Rekombinowane DNA może być więc produktem zarówno kombinacji naturalnie istniejących sekwencji DNA jak i chemicznie syntetyzowanych fragmentów DNA.

Inżynieria genetyczna Opracowano także techniki umożliwiające wprowadzenie precyzyjnych zmian w określonych pozycjach nici DNA. Jest to tzw. ukierunkowana mutageneza. Można dzięki temu poznać funkcje genu badając efekt zastąpienia w organizmie genu dzikiego przez gen zmutowany lub też przeprowadzić szczegółową analizę funkcjonalną i poznać miejsce położenia sekwencji nukleotydowych odpowiedzialnych za regulację ekspresji.

Inżynieria genetyczna W połowie lat 80-tych opracowano technikę - PCR, która pozwala na powielenie dowolnej sekwencji DNA o ile znamy krótkie sekwencje ją otaczające. Oprócz tego, że jest to w pewnym sensie metoda alternatywna do klonowania znalazła także szereg innych zastosowań. Umożliwiła rzeczy wcześniej praktycznie niewykonalne - analizę DNA ze szczątków organizmów kopalnych czy mumii egipskich, a także rozwiązała szereg problemów związanych z diagnostyką, kryminalistyką itp.

Inżynieria genetyczna Inżynieria genetyczna powoli i systematycznie wkroczyła w coraz to nowe dziedziny życia ludzkiego. Wykorzystuje się ją obecnie w medycynie: zarówno w diagnostyce jak i profilaktyce czy nawet terapii. Przemysł farmaceutyczny skorzystał dzięki stworzeniu szeregu leków dzięki technikom rekombinowanego DNA. Coraz śmielej współczesna biotechnologia próbuje ingerować w naturę. Powszechna stanie się transgenizacja zwierząt i roślin, być może także ich klonowanie. Perspektywy zastosowań są niezmiernie szerokie. Jak każda rewolucyjna idea wywołuje szereg kontrowersji ale i nadziei.