Informacija

3.14: Primjena biotehnologije - biologija

3.14: Primjena biotehnologije - biologija



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zašto bi itko uzgajao ovakve biljke?

Razvoj boljih usjeva važan je aspekt biotehnologije. Usjevi koji su otporni na oštećenja od insekata ili suše moraju imati značajnu ulogu u svjetskoj budućnosti. A sve počinje u laboratoriju.

Primjena biotehnologije

Biotehnološke metode mogu se koristiti u mnoge praktične svrhe. Široko se koriste i u medicini i u poljoprivredi. Kako biste vidjeli kako se biotehnologija može upotrijebiti za rješavanje zločina, pogledajte video "DNK pravde — oslobađanje nevinih" na sljedećoj poveznici: www.pubinfo.vcu.edu/secretsof...list_frame.asp.

Prijave u medicini

Uz gensku terapiju za genetske poremećaje, biotehnologija se može koristiti za transformaciju bakterija kako bi one mogle stvarati ljudske proteine. Lik u nastavku pokazuje kako se to radi za proizvodnju a citokin, koji je mali protein koji pomaže u borbi protiv infekcija. Proteini koje stvaraju bakterije ubrizgavaju se ljudima koji ih ne mogu proizvesti zbog mutacija.

Bakterije genetskog inženjeringa za proizvodnju ljudskog proteina. Bakterije se mogu genetski modificirati za proizvodnju ljudskog proteina, kao što je citokin. Citokin je mali protein koji pomaže u borbi protiv infekcija.

Inzulin bio je prvi ljudski protein proizveden na ovaj način. Inzulin pomaže stanicama u preuzimanju glukoze iz krvi. Osobe s dijabetesom tipa 1 imaju mutaciju u genu koji inače kodira inzulin. Bez inzulina, njihova glukoza u krvi raste na štetno visoke razine. Trenutno, jedini tretman za dijabetes tipa 1 je injekcija inzulina iz vanjskih izvora. Donedavno nije bilo poznatog načina stvaranja inzulina izvan ljudskog tijela. Problem je riješen kloniranjem gena. Gen za ljudski inzulin je kloniran i korišten za transformaciju bakterijskih stanica, koje su tada mogle proizvesti velike količine ljudskog inzulina.

Farmakogenomika

Znamo da je, zahvaljujući našem DNK, svatko od nas malo drugačiji. Neke od tih razlika su očite, poput boje očiju i kose. Drugi nisu toliko očiti, poput toga kako naša tijela reagiraju na lijekove. Istraživači počinju razmatrati kako prilagoditi medicinske tretmane našim genetskim profilima, u relativno novom području tzv. farmakogenomika. Neki od najvećih napredaka bili su u liječenju raka. Za dodatne informacije o ovom “personaliziranom lijeku” poslušajte www.kqed.org/quest/radio/pers...ed-medicine i pogledajte www.kqed.org/quest/blog/2009/...ized-medicine/.

Sintetička biologija

Zamislite žive stanice koje djeluju kao memorijski uređaji, biogoriva koja se proizvode iz kvasca ili svjetlosni receptor uzet iz algi koji stvara fotografije na ploči bakterija. Novo polje od sintetička biologija čini biologiju lakšom za inženjering tako da se nove funkcije mogu izvesti iz živih sustava. Saznajte alate koje sintetički biolozi koriste i uzbudljive stvari koje grade na www.kqed.org/quest/television...thetic-biology.

Primjene u poljoprivredi

Biotehnologija je korištena za stvaranje transgenih usjeva. Transgeni usjevi su genetski modificirani s novim genima koji kodiraju osobine korisne za ljude. Dijagram u Lik dolje pokazuje kako se stvara transgeni usjev. Možete saznati više o tome kako znanstvenici stvaraju transgene usjeve uz interaktivnu animaciju "Engineer a Crop: Transgenic Manipulation" na ovoj poveznici: http://www.pbs.org/wgbh/harvest/engineer/transgen.html.

Stvaranje transgenog usjeva. Transgeni usjev je genetski modificiran kako bi bio korisniji za ljude. Bakterija prenosi fragment T-DNA (iz Ti plazmida) sa željenim genom u nuklearni genom biljke domaćina.

Stvoreni su transgeni usjevi s nizom različitih svojstava, kao što su prinos više hrane, bolji okus, preživljavanje suše i otpornost na štetočine insekata. Znanstvenici su čak stvorili transgenu ljubičastu rajčicu koja sadrži spoj koji se bori protiv raka i druge koji imaju visoku razinu antioksidansa (vidi Lik ispod). Pogledajte http://extension.oregonstate.edu/...tomato-debuts-‘indigo-rose’ za više informacija. Da biste saznali kako su znanstvenici koristili biotehnologiju za stvaranje biljaka koje mogu rasti u slanom tlu, pogledajte video "Sol zemlje - inženjerske biljke otporne na sol" na ovoj poveznici: http://www.sosq.vcu.edu/videos. aspx.

Transgenska ljubičasta rajčica. Ljubičasta rajčica je genetski modificirana da sadrži spoj koji se bori protiv raka. Gen za spoj prenesen je u normalne crvene rajčice.

O biotehnologiji u poljoprivredi raspravlja se na http://www.youtube.com/watch?v=IY3mfgbe-0c(6:40).

Primjene u forenzičkoj znanosti

Biotehnologija je također imala ogroman utjecaj u forenzičkim znanostima. Može li DNK zahtijevati presudu (http://learn.genetics.utah.edu/content/science/forensics/) govori o tome kako se analiza DNK koristi za rješavanje zločina. Također vidi Gel elektroforeza na https://www.youtube.com/watch?v=Pk5hCRE_28g da vidite kako biotehnologija pomaže u rješavanju zločina.

Sažetak

  • Biotehnologija se može koristiti za transformaciju bakterija kako bi one mogle proizvoditi ljudske proteine, kao što je inzulin.
  • Također se može koristiti za stvaranje transgenih usjeva, kao što su usjevi koji daju više hrane ili su otporni na štetočine insekata.

Istražite više

Istražite više I

Koristite ovaj izvor da odgovorite na pitanja koja slijede.

  • Moderna biotehnologija na www.biotechlearn.org.nz/theme..._biotechnology.
  1. Navedite primjer rane biotehnologije.
  2. Navedite primjer moderne biotehnologije.
  3. Opišite jednu upotrebu biotehnologije u:
    1. lijek,
    2. poljoprivreda,
    3. forenzika.

Istražite više II

  • Craig Venter na http://www.youtube.com/watch?v=Ce8ZVyUqY-I

Pregled

  1. Što su transgeni usjevi?
  2. Napravite dijagram toka koji opisuje korake uključene u stvaranje transgenog usjeva.
  3. Objasnite kako se bakterije mogu genetski modificirati za proizvodnju ljudskog proteina.

Časopis za biotehnologiju i biomaterijale Otvorite pristup

Naša grupa svake godine organizira više od 3000 globalnih skupova konferencija diljem SAD-a, Europe i Azije uz potporu još 1000 znanstvenih društava i objavljuje 700+ časopisa otvorenog pristupa koji sadrže preko 50 000 uglednih osoba, uglednih znanstvenika kao članova uredničkog odbora.

Časopisi otvorenog pristupa dobivaju više čitatelja i citata
700 časopisa i 15 000 000 čitatelja svaki časopis postaje 25.000+ čitatelja

Ova čitanost je 10 puta veća u usporedbi s drugim časopisima za pretplatu (Izvor: Google Analytics)

Politika i etika objavljivanja
Korisni linkovi
Preporučeni časopisi
Povezane teme
Podijelite ovu stranicu
Relevantne teme

U suradnji sa

Biotehnološke primjene

U zemljama u razvoju, primjena biotehnologije u preradi hrane je predmet rasprave i rasprave već dugo vremena. Biotehnološki studij usmjeren je na razvoj i unapređenje uobičajenih procesa fermentacije. Primjena biotehnologije za rješavanje ekoloških problema u okolišu iu ekosustavima naziva se biotehnologija okoliša. Primjenjuje se i koristi za proučavanje prirodnog okoliša.

Povezani časopisi o primjeni biotehnologije

Journal of Bioprocessing & Biotechniques, Journal of Phylogenetics & Evolutionary Biology, Journal of Advanced Chemical Engineering, Applied Microbiology and Biotechnology, Applied Biochemistry and Biotechniques - Part A Enzyme Engineering and Biotechnology, Biotechnology and Applied Biochemistry, Applied Microbiology Journal, Applied Microbien Biotechnology Journal Sustavi i sintetička biologija i IET sintetička biologija.


3 najbolja radna mjesta u računalnim znanostima u biotehnologiji

Biotehnologija je područje studija koje uključuje praktičnu primjenu bioloških procesa u industrijskoj proizvodnji. Rane primjene biotehnologije dovele su do proizvodnje piva, vina i sira. S napretkom tehnologije, razvoj cjepiva i proizvodnja inzulina omogućeni su biotehnologijom.

Za neupućene, može se činiti da ne postoji način da informatička znanost može biti relevantna za biotehnologiju. Može izgledati kao da su jedine discipline primjenjive na biotehnologiju biologija, kemija i biokemija. Ništa nije dalje od istine.

Računalna znanost je na mnogo načina relevantna za područje biotehnologije, posebno u području bioinformatike – aspekta koji uključuje razvoj softverskih alata i metoda za razumijevanje bioloških podataka. Mogućnost vizualizacije, simulacije i analize bioloških i genetskih informacija omogućena je primjenama računalne znanosti.

Kao rezultat toga, među 3 najbolja radna mjesta u računalnim znanostima u biotehnologiji spadaju inženjeri bioinformatike, računalni biolozi i analitičari bioinformatike.

Inženjeri bioinformatike

Inženjeri bioinformatike, koji se također nazivaju bioinformatički softverski programeri, računalni su znanstvenici koji pišu softverske aplikacije i alate koje koriste biolozi u području biotehnologije i bioinformatike za obavljanje istraživanja i analize.

Bioinformatičko inženjerstvo zahtijeva duboko razumijevanje i dobro poznavanje algoritama, struktura podataka, računalstva visokih performansi i softverskog inženjerstva. Oni su u cijelosti ili djelomično pokriveni u području računalnih znanosti. Štoviše, prije nego što osoba može biti inženjer bioinformatike, mora imati dobre vještine programiranja.

Tipični inženjer bioinformatike u Seres Therapeutics, Cambridge (MA), dizajnira, modelira i razvija sustave za upravljanje podacima koji integriraju laboratorijske, operativne i istraživačke podatke. Posao zahtijeva da inženjer bioinformatike bude kvalificiran za informatiku i neke druge srodne discipline. Inženjeri bioinformatike također dizajniraju i održavaju visokoučinkovite cjevovode bioloških podataka koje mogu koristiti biolozi.

Računalni biolozi

Ponekad se pogrešno misli da je posao računalnog biologa isti kao i posao farmaceutskog znanstvenika. Međutim, iako se donekle preklapaju, računska biologija je drugačija. To je posao koji zahtijeva kombinaciju računalne znanosti i biologije za razvoj temeljnih algoritama koji se koriste u analizi podataka kako bi se pokušali razumjeti biološki procesi. U suvremenom društvu biološki i genetski podaci mnogo su dostupniji.

Kao rezultat toga, vješti računalni znanstvenici se oslanjaju na korištenje računalnih procesa kako bi pronašli rješenja za probleme kao što su genetski poremećaji, bolesti i drugi problemi. To je zato što se računalni programi mogu koristiti na razne načine u znanosti, na primjer u testiranju hipoteza i praćenju uzročnosti. Tako biolozi više ne rade sami. Računanje je sada sastavni dio bioloških eksperimenata i testova.

Stoga biotehnološke tvrtke sada integriraju profesionalce iz računalne znanosti s biolozima kako bi primijenili najbolje moguće računske metode i koncepte na biološke podatke kako bi unaprijedili znanstvena znanja.

Bioinformatički analitičari

Bioinformatički analitičari provode analizu i manipulaciju bioloških podataka velikih razmjera kako bi ih prezentirali na organiziran način. Ovi analitičari uzimaju goleme komade bioloških podataka i obrađuju ih putem računalnih programa (koje su razvili računalni biolozi), stvaraju modele i provode statističke analize kako bi generirali uvide iz podataka. Bioinformatički analitičari blisko surađuju s biolozima, a također mogu surađivati ​​s inženjerima bioinformatike kako bi osigurali zahtjeve za sustave obrade podataka, metode vizualizacije i korisnička sučelja koja mogu koristiti veliki timovi.

Tipični bioinformatički analitičar u Translational Genetics za Regeneron Pharmaceuticals, New York, pruža bioinformatičku podršku za genetičke projekte i manipulira genotipskim i fenotipskim podacima kako bi podržao Regneronove istraživačke i razvojne aktivnosti.

Poslovi u računalnim znanostima vrlo su relevantni u području biotehnologije, a vještine informatike i dalje će biti ključne za razvoj polja.

Autora Jen Starr. Jen Starr je dio tima zajednice na Next Day PC-u. Jen uživa biti u tijeku s najnovijim tehnološkim trendovima i dijeliti kako nova tehnologija može pozitivno utjecati na živote ljudi.


10 Svakodnevna uporaba biotehnologije

Industrijska biotehnologija koristi enzime za proizvodnju bioloških proizvoda kao što su kemikalije, sastojci, deterdženti, materijali i biogoriva.

Marketing & Communications Poslovni partner

Što je industrijska biotehnologija? Je li to kompliciran proces? Ima li to veze s enzimima, modulima ili greškama?

Što ako vam kažem da je sve gore navedeno istina i što ako vam kažem da se industrijska biotehnologija primjenjuje na mnoge proizvode koji se nalaze u vašem domu i koje koristite svakodnevno. Konkretno, industrijska biotehnologija koristi enzime i mikroorganizme za proizvodnju bio-proizvoda u sektorima kao što su kemikalije, sastojci hrane, deterdženti, papir, tekstil i biogoriva.

Industrijska biotehnologija jedna je od najperspektivnijih tehnologija oko nje, a ima potencijal za rješavanje nekih od najvećih svjetskih izazova, kao što je prehrana rastućeg stanovništva i ponuda novih alternativa našim oskudnim prirodnim resursima. Iako je pred nama dug put, ako industrijska biotehnologija dosegne svoj puni potencijal, ona ima potencijal utjecati na svijet.

Biotehnologija nije novi koncept tradicionalni proizvodi poput kruha, piva, sira, vina i jogurta koriste prirodne procese. U 1800-ima Louis Pasteur je dokazao da je fermentacija rezultat mikrobne aktivnosti. Zatim je 1928. Sir Alexander Fleming uspio izvući penicilin iz plijesni. 1940-ih godina razvijene su tehnike fermentacije velikih razmjera kako bi se proizvele industrijske količine ovog čudesnog lijeka, ali tek nakon Drugog svjetskog rata započela je biotehnološka revolucija, koja je napravila mjesto modernoj industrijskoj biotehnologiji kakvu danas poznajemo.

Od tog vremena, industrijska biotehnologija proizvodi enzime za korištenje u našem svakodnevnom životu i za proizvodni sektor. Uglavnom, industrijska biotehnologija uključuje mikrobnu proizvodnju enzima, koji su specijalizirani proteini. Ovi enzimi su u prirodi evoluirali u biokatalizatore super-učinkovite koji olakšavaju i ubrzavaju složene biokemijske reakcije. Ovi nevjerojatni enzimski katalizatori su ono što industrijsku biotehnologiju čini tako snažnom tehnologijom.

U nastavku je 10 načina na koji je industrijska biotehnologija u našim domovima.

Proizvodnja alkohola jedna je od najosnovnijih primjena industrijske biotehnologije. Na primjer, pivo se proizvodi od vode, izvora škroba kao što je ječam, pivski kvasac i aroma kao što je hmelj. Škrob u ječmu mora se pretvoriti u šećer pomoću enzima (koji se aktiviraju kada se ječam sladi), a zatim fermentirati (pivski kvasac metabolizira šećere kako bi proizveo alkohol i ugljični dioksid). Enzimi i mikrobi su dva uobičajena alata koji se koriste u industrijskoj biotehnologiji.

Biogorivo prve generacije proizvodi se fermentacijom biljnih šećera u etanol, postupkom sličnom onom koji se koristi u proizvodnji piva i vina, ili pretvaranjem biljnih ulja u biodizel. Zahtijeva usjeve poput šećerne trske, kukuruza, pšenice, uljane repice ili šećerne repe. Biogoriva kao što su bioetanol i biodizel miješaju se s benzinom i dizelom kako bi se ispunilo zakonodavstvo o emisijama stakleničkih plinova. Miješanje biogoriva u gorivo za cestovni promet može smanjiti njihov utjecaj na ugljik. Direktiva o kvaliteti goriva dopušta miješanje do 10 % etanola u benzin. Smanjenje ugljičnog otiska proizvodnjom zrakoplovnog goriva iz bioloških sirovina također je uvelike u razvoju, pri čemu se grade biorafinerije za proizvodnju niskougljičnih alternativnih goriva u odnosu na fosilno gorivo za mlazne motore.

Takvi proizvodi dolaze ili izravno iz stanica, ili se proizvode pomoću enzima uzetih iz stanica. Stanice su na neki način biotvornice, s proizvodnim linijama enzima (radnika) koji sastavljaju naš željeni proizvod. Možemo koristiti cijelu tvornicu ili samo određene radnike za proizvodnju onoga što želimo, tj. cijele stanice ili izolirane enzime.

Osim što ih koriste kao alate za izradu biotehnoloških proizvoda, stanice i enzimi mogu biti i sami biotehnološki proizvodi. Na primjer: probiotički jogurti i vegetarijanski burgeri bez soje sadrže mikrobne stanice, a enzimi se koriste u deterdžentima za pranje, preradi hrane, kozmetici i još mnogo toga.

Tradicionalno, industrijski šećer koji se koristi za mikrobnu fermentaciju ekstrahira se iz usjeva žitarica, no koristi se samo mali dio usjeva, jer je većina šećera nedostupna tradicionalnim procesima. Preostala frakcija poznata je kao lignocelulozna biomasa i općenito se odbacuje. U tijeku je razvoj za pristup šećerima koji su zaključani u sirovinama dobivenim iz otpada kao što su poljoprivredni ostaci, ostaci šumarstva i otpad nakon potrošnje.

Bioplastika izrađena od biopolimera već se koristi u plastičnoj ambalaži za hranu, futrolama za mobitele, sunčanim naočalama, olovkama i pakiranju za osobnu njegu proizvoda kao što su šamponi i regeneratori. CPI istražuje druge potencijalne primjene za proizvode poput Dysonovih usisavača.

Tkanine su bile u upotrebi veći dio ovog stoljeća, a fermentacijska posuda vjerojatno je najstariji poznati proces bojenja.

Poliester je sintetičko polimerno vlakno proizvedeno od fosilnog goriva i koristi se za izradu odjeće, deka, tepiha i drugih tkanina. Mnoge se biokemikalije također koriste u proizvodnji boja, sredstava za štavljenje, najlona i poliestera, a svi su oni vitalni materijali u proizvodnji tekstila za tepihe, odjeću i presvlake.

U budućnosti će mnogi različiti potrošački proizvodi sadržavati materijale dobivene iz sirovina na bazi biologije. Biokemikalije se također mogu koristiti u procesima za formuliranje proizvoda za osobnu njegu kao što su šminka, šamponi i njega kože. Ekstrahirana celulozna vlakna su upijajuća i žilava te se mogu ekstrahirati iz sirovina za korištenje u kompozitima kao zamjena za staklo i u mnogim primjenama gdje je potrebna upijanja, kao što je upotreba u pelenama, mačjim steljama i sanitarnim proizvodima.

Plin iz biorafinerija može se spaljivati ​​za proizvodnju topline i energije. Metan se može izravno ubrizgati u plinsku mrežu za grijanje domova i proizvodnju električne energije. Biorafinerija će proizvesti dovoljno energije i topline da pokrije vlastito parazitsko opterećenje i također će biti neto izvoznik u mrežu.

Energija se također može proizvesti iz algi kao biogorivo. Alge koriste fotosintezu za uzgoj algi bogatih uljem u kontroliranim uvjetima. Promjenjive cijene nafte, globalno oslanjanje na fosilna goriva i poljoprivredne kemikalije potaknuli su interes za uzgoj algi. Alge mogu rasti na područjima koja nisu pogodna za poljoprivredu i stoga ne utječu na prehrambene usjeve. CPI radi na projektima koji omogućuju recikliranje biomase iz algi i korištenje za proizvodnju širokog spektra proizvoda kao što su bioetanol, biofarmaceutika, bioplin i kompost za proizvodnju usjeva.

Industrija hrane i pića koristi mnoge proizvode koji se mogu proizvesti pomoću biokemikalija — od bioplastike koja se danas naširoko koristi za pakiranje u supermarketima do okusa, mirisa, zaslađivača, sredstava za kiseljenje i regulatora kiselosti koji se koriste u širokom rasponu prehrambenih proizvoda.

Biorafinerije također mogu ekstrahirati neutraceutike kao što su dodaci prehrani i biljni proizvodi, a specijalizirane kemikalije mogu se koristiti čak i za dozrijevanje voća spremnog za prodaju.

Industrijska biotehnologija može predstavljati značajnu priliku za razvoj lijekova koje je bilo teško proizvesti drugim sredstvima zbog problema s čistoćom. Bio-obrada se može koristiti za razvoj novih puteva za pretvaranje jeftinih sirovina u proizvode visoke vrijednosti, uključujući aktivne lijekove i njihove međuprodukte.

Ako je ovaj popis namijenjen samo jednoj stvari, trebao bi vas natjerati da shvatite koliko je industrijska biotehnologija važna, ne samo u našem svakodnevnom životu nego i u poboljšanju načina na koji živimo. Tehnologija se neprestano razvija zajedno s našim gospodarskim krajolikom, s CPI-jevim Nacionalnim industrijskim biotehnološkim postrojenjem već smo vidjeli da mnoge tvrtke komercijaliziraju proizvode kroz čistu biotehnologiju, a s nedavnim otvaranjem našeg C 1 plinskog postrojenja nadamo se da ćemo vidjeti još mnogo njih koji će uzeti ovo uzbudljivo put do održivog gospodarstva.


Primjena plave biotehnologije

Ovdje su različite primjene područja plave biotehnologije.

Zaliha hrane

Jedna od najuočljivijih primjena morske biotehnologije je osiguranje opskrbe hranom. Neophodno je održivo zadovoljiti rastuću potražnju za visokokvalitetnim i zdravim proizvodima iz ribarstva i akvakulture. Prehrambeni proizvodi i nutraceutici dobiveni iz mora sastavni su dio ljudske prehrane u mnogim dijelovima svijeta. Na primjer, omega-3 masne kiseline dobivene iz ribljeg ulja, morskih algi i fitoplanktona igraju važnu ulogu u ljudskoj prehrani i ljudskoj fiziologiji. Ostali nutraceutici razvijeni iz morskog okoliša su bioaktivni peptidi, riblji proteini, morske alge, makroalge, mikroalge, aminokiseline i fitokemikalije, hitin, hitozan itd.

Alternativni izvor energije

Druga ključna primjena morske biotehnologije je osiguravanje alternativnih izvora energije budući da je morski okoliš održiv izvor bioenergije. Proizvodnja biogoriva iz mikroalgi prilično je obećavajuća. Biomasa algi može se uzgajati u umjetnim ribnjacima ili bioreaktorima bez natjecanja s usjevima. Ovo je opsežno polje istraživanja u današnjem svijetu. Studije su pokazale da bi morske alge mogle biti prikladna sirovina za biorafinerije.

Zdravlje ljudi i okoliša

Morska biotehnologija također osigurava zdravlje ljudi i okoliša. Brojni su razvoji novih lijekova, lijekova protiv bolova, antibiotika, lijekova protiv raka i kozmetike iz morskih bioresursa. Oni potječu izravno ili neizravno iz morske flore i faune. S druge strane, pojavljuje se razvoj biotehnoloških pristupa, mehanizama i aplikacija za rješavanje ključnih ekoloških problema kao što su strategije protiv obrastanja koje potječu iz mora, obnova morskih staništa, bioremedijacija morskih ekosustava i korištenje tehnika biosenzibilizacije visoke razlučivosti za praćenje in situ morskim okruženjima.

Industrijska biotehnologija

Nadalje, industrijski sektori najveći su korisnici morske biotehnologije budući da svaki proizvod koji ljudi konzumiraju dolazi iz industrijskog biotehnološkog sektora, uključujući nutraceutike ili lijekove i farmaceutske proizvode. Proteini, enzimi, biopolimeri, bio-adhezivi i biomaterijali proizvode se u velikim razmjerima iz morskog ekosustava. Značajni primjeri morskih biotehnoloških proizvoda su zeleni fluorescentni protein iz meduze i enzim luciferaze iz Vibrio fischeri, a oba se koriste u molekularnoj biologiji kao reporterski proteini. Slično, alkalna fosfataza škampa i drugi enzimi dobiveni iz mora sa svojstvima podložnim toplini koriste se u različitim molekularnim primjenama kao što je PCR.

Transgene ribe

Transgena riba je genetski modificirana riba čija je DNK promijenjena tehnikama genetskog inženjeringa. Isporuka gena morskim životinjama jedna je od najznačajnijih primjena morske biotehnologije. Osnovna svrha transgeneze u ribama je poboljšati njihovu kvalitetu, rast, otpornost i produktivnost. Drže se kao kućni ljubimci ili u uzgoju vode za proizvodnju hrane mijenjajući ekspresiju hormona rasta. Također su razvijeni kao indikatori zagađivača okoliša u vodenom staništu. Genetski modificirane ribe koriste se u znanstvenim istraživanjima i studijama u različite svrhe kao što su poboljšanje svojstava komercijalno dostupnih riba za proizvodnju važnih proteina, razvoj životinjskih modela nesisavaca i za proučavanje funkcionalne genomike. AquAdvantage losos je primjer GM životinje za ljudsku prehranu koju je odobrila američka FDA. Drugi uobičajeni primjeri GM ribe su atlantski losos, tilapija, šaran, kalifornijska pastrva, mulj, itd. Međutim, pojavile su se mnoge kontroverze u vezi s etičkim, ekološkim i ekonomskim problemima s obzirom na to da su GM tehnike i GM organizmi podvrgnuti intelektualnom Imovinsko pravo.

Preko 70 posto Zemljine površine prekriveno je oceanom, što čini vodeni ekosustav mnogo većim u smislu biosfere (preko 90 posto). Međutim, velik dio obalnih voda postaje neprikladan za održavanje oblika života zbog ljudskih aktivnosti i zagađivača. Stoga je plava biotehnologija u velikom usponu kako bi zaštitila i oživjela prirodni morski ekosustav. Bogatstvo morske biološke raznolikosti i genetske raznolikosti omogućile su potencijalne biotehnološke primjene vezane uz bioprospekciju, otkrivanje lijekova, sanaciju okoliša, povećanje opskrbe i sigurnosti morskih plodova te razvoj novih resursa i industrijskih procesa. Plavo gospodarstvo uvelike je poboljšano plavom biotehnologijom budući da je iskorištavanje i očuvanje morskog ekosustava prvenstveno u rukama biotehnologije. Tako se na plavu biotehnologiju sve više gleda kao na tehnički i komercijalno realan smjer razvoja.


BIOTEHNOLOGIJA ŽIVOTINJA

Većina trenutnih primjena životinjske biotehnologije odnosi se na proizvodnu stranu (Evans i Hollaender, 1986.), a to uključuje rad goveđeg hormona rasta, proizvodnju cjepiva, prevenciju bolesti i manipulacije embrija (odabir spola, bratimljenje, pohranu embrija i prijenos). Transgene farmske životinje su još uvijek u budućnosti. Međutim, vrijedno je spomenuti jedno područje koje se odnosi na funkcionalne atribute hrane: genetski inženjering proteina goveđeg mlijeka - kazeina. Ovo su možda jedna od najvažnijih i dobro okarakteriziranih skupina proteina hrane osim proteina za pohranu sjemena. Molekularni rad je uznapredovao do stupnja u kojem se mogu provoditi sustavne studije strukture/funkcije na ovoj klasi proteina, što može dovesti do boljeg razumijevanja funkcionalnosti proteina hrane.

Skupina Toma Richardsona na Kalifornijskom sveučilištu, Davis, nedavno je predložila strategiju koja uključuje proteinski inženjering za promjenu strukture kazeina kako bi se poboljšala funkcija u prehrambenim proizvodima (npr. kazeini s dodatnim kimozinskim mjestima za ubrzavanje brzine razvoja teksture) (Kang i sur., 1986). Međutim, komercijalna primjena ove strategije mora pričekati napredak u prijenosu gena i ekspresiji kod životinja.


Poljoprivredna biotehnologija

Biotehnologija u poljoprivredi može povećati otpornost na bolesti, štetočine i stres iz okoliša te poboljšati prinos i kvalitetu usjeva.

Transgene životinje

Iako se nekoliko rekombinantnih proteina koji se koriste u medicini uspješno proizvode u bakterijama, neki proteini zahtijevaju eukariotskog životinjskog domaćina za pravilnu obradu. Iz tog razloga, željeni geni se kloniraju i eksprimiraju u životinjama, kao što su ovce, koze, kokoši i miševi. Životinje koje su modificirane da eksprimiraju rekombinantnu DNK nazivaju se transgene životinje. Nekoliko ljudskih proteina eksprimira se u mlijeku transgenih ovaca i koza, a neki se eksprimiraju u jajima pilića. Miševi su se intenzivno koristili za izražavanje i proučavanje učinaka rekombinantnih gena i mutacija.

Transgene biljke

Slika 1. Kukuruz, glavna poljoprivredna kultura koja se koristi za stvaranje proizvoda za razne industrije, često se modificira biljnom biotehnologijom. (zasluge: Keith Weller, USDA)

Manipuliranje DNK biljaka (tj. stvaranje GMO-a) pomoglo je u stvaranju poželjnih osobina, kao što su otpornost na bolesti, otpornost na herbicide i pesticide, bolju nutritivnu vrijednost i bolji rok trajanja (slika 1.). Biljke su najvažniji izvor hrane za ljudsku populaciju. Poljoprivrednici su razvili načine odabira biljnih sorti sa poželjnim svojstvima mnogo prije nego što su uspostavljene moderne biotehnološke prakse.

Biljke koje su primile rekombinantnu DNK od drugih vrsta nazivaju se transgene biljke. Budući da nisu prirodne, transgene biljke i druge GMO-e pomno nadziru vladine agencije kako bi osigurale da su prikladne za ljudsku prehranu i da ne ugrožavaju drugi biljni i životinjski svijet. Budući da se strani geni mogu širiti na druge vrste u okolišu, potrebno je opsežno testiranje kako bi se osigurala ekološka stabilnost. Namirnice poput kukuruza, krumpira i rajčice bile su prve usjevne biljke koje su genetski modificirane.

Transformacija biljaka pomoću Agrobacterium tumefaciens

Prijenos gena događa se prirodno između vrsta u mikrobnim populacijama. Mnogi virusi koji uzrokuju ljudske bolesti, poput raka, djeluju ugradnjom svoje DNK u ljudski genom. U biljkama, tumori uzrokovani bakterijom Agrobacterium tumefaciens nastaju prijenosom DNK s bakterije na biljku. Iako tumori ne ubijaju biljke, one čine biljke zakržljalim i osjetljivijim na teške uvjete okoliša. Mnoge biljke, kao što su orasi, grožđe, orašasti plodovi i cikla, su pogođeni A. tumefaciens. Umjetno uvođenje DNA u biljne stanice je izazovnije nego u životinjske stanice zbog debele biljne stanične stijenke.

Istraživači su koristili prirodni prijenos DNK iz Agrobacterium biljnom domaćinu da u biljne domaćine uvedu fragmente DNK po svom izboru. U prirodi, uzrok bolesti A. tumefaciens imaju skup plazmida, nazvanih Ti plazmidi (plazmidi koji induciraju tumor), koji sadrže gene za proizvodnju tumora u biljkama. DNA iz Ti plazmida integrira se u genom zaražene biljne stanice. Istraživači manipuliraju Ti plazmidima kako bi uklonili gene koji uzrokuju tumor i umetnuli željeni fragment DNA za prijenos u genom biljke. Ti plazmidi nose gene otpornosti na antibiotike koji pomažu selekciji i mogu se razmnožavati E coli stanice također.

Organski insekticid Bacillus thuringiensis

Bacillus thuringiensis (Bt) je bakterija koja tijekom sporulacije proizvodi proteinske kristale koji su toksični za mnoge vrste insekata koji utječu na biljke. Bt toksin moraju progutati insekti da bi se toksin aktivirao. Insekti koji su pojeli Bt toksin prestaju se hraniti biljkama u roku od nekoliko sati. Nakon što se toksin aktivira u crijevima insekata, smrt nastupa u roku od nekoliko dana. Moderna biotehnologija omogućila je biljkama da kodiraju svoj vlastiti kristalni Bt toksin koji djeluje protiv insekata. Geni kristalnog toksina klonirani su iz Bt i uvedeni u biljke. Utvrđeno je da je Bt toksin siguran za okoliš, netoksičan za ljude i druge sisavce, a odobren je za korištenje od strane ekoloških poljoprivrednika kao prirodni insekticid.

Flavr Savr Rajčica

Prvi GM usjev koji je uveden na tržište bila je rajčica Flavr Savr proizvedena 1994. godine. Tehnologija antisense RNA korištena je za usporavanje procesa omekšavanja i truljenja uzrokovanog gljivičnim infekcijama, što je dovelo do produženja roka trajanja GM rajčice. Dodatna genetska modifikacija poboljšala je okus ove rajčice. Rajčica Flavr Savr nije se uspješno zadržala na tržištu zbog problema s održavanjem i otpremom uroda. Međutim, od tada su razvijene brojne biljne kulture koje su odobrene za prodaju i potrošnju. Posebno su kukuruz, soja i pamuk široko prihvaćeni od strane američkih poljoprivrednika.


Industrijski mikroorganizmi i njihovi industrijski proizvodi

Važni mikroorganizmi koji se koriste u industriji uključuju

  • kvasci (gljive)
  • plijesni (gljivice)
  • bakterije
  • nitaste bakterije (aktinomicete)

Mikrobi se koriste u proizvodnji nekoliko proizvoda. Neki od ovih su

  • pića koja sadrže alkohol
  • jogurt (skuta)
  • proteini
  • antibiotici i monoklonska antitijela
  • vitamini, steroidi i enzimi
  • bioplin

Napredak u manipulaciji genima i genetskom inženjeringu uveo je upotrebu kultiviranih stanica sisavaca i 'hibridoma' u industriji. Hybridomas are created by fusion of cells belonging to organisms of different species.


WHAT IS BIOTECHNOLOGY

Biotechnology is not a new discipline, but it is advancing by leaps and bounds and it has more and more applications in our day-to-day lives: from pharmaceutical development to food production and the treatment of polluting waste. We explore this exciting field below and try to determine how far it might go in the future.

Carousel of images and videos

Biotechnology uses DNA to develop innovative products and services.

Although we literally have biotechnology in our genes, it never ceases to amaze us with its continuous innovations, almost more akin to science fiction. The revolutionary spirit of those advances prior to the creation of the term&mdashsuch as the fermentation of bread, cheese or wine&mdash has remained intact until the present day, more than 6,000 years later, just when human beings are wondering what, if any, are the limits of this technology, that could take us a very long way in the future.

WHAT IS BIOTECHNOLOGY

Biotechnology uses living cells to develop or manipulate products for specific purposes, such as genetically modified foods. Biotechnology is thus linked to genetic engineering and emerged as a field in its own right at the beginning of the 20th century in the food industry, which was later joined by other sectors such as medicine and the environment.

Today, the five branches into which modern biotechnology is divided &mdash human, environmental, industrial, animal and plant &mdash help us fight hunger and disease, produce more safely, cleanly and efficiently, reduce our ecological footprint and save energy. All of this has excited stock markets like Wall Street, where biotech was one of the most profitable sectors of the NASDAQ Composite index in 2019.


Biotechnology & its Applications Questions

Note that EcoRI generates 5' overhangs at the cut site (and 3 recessed ends). Hence if two different DNA fragments containing EcoRI recognition sites are cleaved and mixed the I-A-A-5² sticky ends can bind and generate a hybrid or recombinant DNA.

Biotechnology & its Applications

8. Which of the following is practised to overcome average productivity in animals w.r.t. milk production, growth rate in beef cattle etc? 61) Out-crossing (2) Cross-breeding (3) Interspecific hybridization (4) Inbreeding

Biotechnology & its Applications

Tectangle with a C. 5. Shape tweening does not work on State True or False. 1. Frames are represented as a series of rectangles on the Timeline. 2. In motion tween, we specify both the initial and the Symbol.

Biotechnology & its Applications

The major advantage to this technique is that it provides a nondestructive method for identifying and quantifying trace elements O inductively coupled plasma emission spectrometry O x-ray diffraction O neutron activation analysis O atomic absorption spectrophotometer

Biotechnology & its Applications

View in : English Question No. 52 Silencing of a specific mRNA due to a complementary double stranded RNA molecule that binds to and prevents translation of mRNA is known as O Transformation Translation O RNA interference ORNA induction Marks: +47-1

Biotechnology & its Applications

Look up an article using a protein analysis assay in nutrition, forensic science, toxicology or any other relevant field. Write a summary of the article, emphasis on the chemistry and how it is used. DO NOT PICK BCA Protein Analysis. The article MUST be from a peer reviewed journal. Be sure to include the name of the article. minimum 2- 3 paragraphs Will rate. Answer correctly.

Biotechnology & its Applications

58. Which one of the following is now being commercially produced by biotechnolgical procedures ? Teyper [A1-PMT Mains 2010 (1) Morphine (2) Quinine w d. (3) Insulin 3/13 (4) Nicotine nhina of 21 thinfo hemone its sorce (

Biotechnology & its Applications

Question 5 1 pts Explain how an amine can be converted into an ammonium salt. Then provide two reasons why drugs that contain amines are often administered in the form of their salts. Edit View insert Format Toon Talle 12pt Paragraph BIVA T क 61 V Ows

Biotechnology & its Applications

The first step in two-dimensional gel electrophoresis generates a series of protein bands by isoelectric focusing. In a second step, a strip of this gel is turned 90 degrees, placed on another gel containing SDS, and electric current is again applied. In this second step: * Proteins with similar isoelectric points Obecome further separated according to their molecular weights The individual bands become stained so O that the isoelectric focus pattern can be visualized The individual bands become visualized by interacting with protein-specific antibodies in the second gel The individual bands undergo a second, more intense isoelectric focusing

Biotechnology & its Applications

The mass of a purified protein by gel- filtration chromatography was determined 60 kDa. Gel-filtration chromatography in presence of 6 M Urea yields a 30 k Da. When the gel-filtration chromatography is repeated in the presence of 6 M Urea and 10 mM beta- mercaptoethanol resulted 15 kDa species. Which of the following statement is correct about the structure of this protein? * This protein has two polypeptides and each one contains one disulphide bond This protein 4 subunits held together through non-covalent interactions This protein contains total 2 polypeptides of 15 kDa each This protein is a heterodimer of 30 kDa each

Biotechnology & its Applications

Read the statement (A-E) and answer the question which follows them. (a) Phenylketonuria and cystic fibrosis can be treated by the help of transgenic animals (b) Presently, vaccine safety testing is done on monkeys (C) During safety testing, effect of toxins can be obtained in less time by use of transgenic animals (d) In india itself, more than 2, 00, 000 varieties of rice exist How many of the above statements are true? (A) Two (B) Three (C) Four (D) All

Biotechnology & its Applications

Biology The interaction of different proteins or molecules can be determined in different ways. Covalently linking specific amino acids like the N-terminus, lysine residues etc. of nearby proteins is used by which method? Only one answer. a)Biosensor analysis (Biacore) b)Affinity chromatography c)Immunoprecipitation d)Bifunctional crosslinking


Gledaj video: Originalne gradjevine - arhitektura (Kolovoz 2022).