Podstawy biotechnologii i inżynierii genetycznej
Biotechnologia to dyscyplina naukowa zajmująca się wykorzystywaniem organizmów, wirusów lub ich składników do celów praktycznych. Dzieli się na dwa główne rodzaje:
-
Biotechnologia tradycyjna - wykorzystuje naturalnie występujące w przyrodzie wirusy, organizmy lub produkowane przez nie substancje.
-
Biotechnologia molekularna - wykorzystuje organizmy i wirusy o zmodyfikowanym materiale genetycznym.
Jedną z kluczowych technik w biotechnologii molekularnej jest PCR łanˊcuchowareakcjapolimerazy, która pozwala na uzyskanie w krótkim czasie dużej ilości kopii dowolnego fragmentu DNA.
Highlight: PCR to fundamentalna technika w biologii molekularnej, umożliwiająca szybkie powielanie fragmentów DNA.
Biotechnologia tradycyjna znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu:
-
Farmaceutyczny:
Produkcja penicyliny - najdłużej stosowanego antybiotyku, wytwarzanego przez grzyby.
Wytwarzanie surowicy odpornościowej - preparatu zawierającego przeciwciała skierowane przeciwko patogenowi lub toksynie.
-
Rolniczy i ochrony środowiska:
Szczepionki glebowe zwiększające ilość związków niezbędnych do wzrostu i rozwoju roślin.
Mikoryza - korzystna relacja między grzybami a korzeniami roślin.
Kompostowanie - proces rozkładu odpadów organicznych przez mikroorganizmy glebowe.
Produkcja biogazu z odpadów organicznych.
-
Spożywczy:
Fermentacja alkoholowa - wykorzystywana w produkcji piwa, wina, pieczywa i alkoholu.
Fermentacja mleczanowa - stosowana w produkcji nabiału i konserwacji żywności.
Example: Przykładem biotechnologii tradycyjnej w przemyśle farmaceutycznym jest produkcja penicyliny przez grzyby.
Inżynieria genetyczna to dziedzina nauki zajmująca się opracowywaniem technik i metod umożliwiających wprowadzanie zmian w materiale genetycznym organizmów oraz wirusów. Kluczowe techniki to:
- Sekwencjonowanie DNA - ustalanie kolejności nukleotydów w wybranym odcinku DNA.
- Elektroforeza DNA - metoda rozdzielania fragmentów DNA w polu elektrycznym.
Vocabulary: Sekwencjonowanie DNA to proces ustalania kolejności nukleotydów w cząsteczce DNA.
GMO OrganizmyModyfikowaneGenetycznie to organizmy, których materiał genetyczny został zmieniony za pomocą technik inżynierii genetycznej. Mogą być otrzymywane poprzez:
- Zmianę aktywności naturalnie występującego genu.
- Zwielokrotnienie naturalnie występującego genu.
- Wprowadzenie genu pochodzącego od innego gatunku organizmytransgeniczne.
Definition: Organizm transgeniczny to organizm zawierający gen pochodzący od innego gatunku.