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:

1. Biotechnologia tradycyjna - wykorzystuje naturalnie występujące w przyrodzie wirusy, organizmy lub produkowane przez nie substancje.

2. Biotechnologia molekularna - wykorzystuje organizmy i wirusy o zmodyfikowanym materiale genetycznym.

Jedną z kluczowych technik w biotechnologii molekularnej jest PCR (łańcuchowa reakcja polimerazy), 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:

1. Farmaceutyczny:

   • Produkcja penicyliny - najdłużej stosowanego antybiotyku, wytwarzanego przez grzyby.
   • Wytwarzanie surowicy odpornościowej - preparatu zawierającego przeciwciała skierowane przeciwko patogenowi lub toksynie.

2. 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.

3. 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:

1. Sekwencjonowanie DNA - ustalanie kolejności nukleotydów w wybranym odcinku DNA.
2. Elektroforeza DNA - metoda rozdzielania fragmentów DNA w polu elektrycznym.

Vocabulary: Sekwencjonowanie DNA to proces ustalania kolejności nukleotydów w cząsteczce DNA.

GMO (Organizmy Modyfikowane Genetycznie) 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 (organizmy transgeniczne).

Definition: Organizm transgeniczny to organizm zawierający gen pochodzący od innego gatunku.