Կենսատեխնոլոգիան հաճախ համարվում է կենսաբժշկական հետազոտության հոմանիշներ, բայց կան շատ այլ ոլորտներ, որոնք օգտագործում են կենսատեխնոլոգիայի մեթոդները, ուսումնասիրելու, դասակարգելու եւ գենը փոխելու համար: Մենք սովոր ենք սովորել ամենօրյա կյանքում ֆերմենտների գաղափարին, եւ շատերը ծանոթ են մեր սննդամթերքի մեջ ԳՄՕ - ների օգտագործման հետ կապված հակասություններին: Գյուղատնտեսական արդյունաբերությունը գտնվում է այդ բանավեճի կենտրոնում, սակայն Ջորջ Վաշինգտոնի Քարվերի օրերից գյուղատնտեսական կենսատեխնոլոգիան արտադրում է բազմաթիվ նոր ապրանքներ, որոնք կարող են փոխել մեր կյանքը ավելի լավը:
01 Պատվաստանյութեր
Բուժման պատվաստանյութերը երկար տարիների աշխատանքում եղել են որպես թերզարգացած երկրներում հիվանդության տարածման հնարավոր լուծում, որտեղ ծախսերը խանգարող են տարածված պատվաստման համար: Գենետիկորեն մշակված մշակաբույսեր, սովորաբար մրգեր կամ բանջարեղեններ, որոնք նախատեսված են վարակիչ հիվանդությունների դեմ հակածինային սպիտակուցներ իրականացնելու համար, ինչը կարող է խթանել իմունային պատասխանը: Դրա օրինակն է քաղցկեղի բուժման համար հիվանդին հատուկ պատվաստանյութ: Anti-lymphoma պատվաստանյութը օգտագործվել է ծխախոտային բույսերի օգտագործմամբ, որոնք ունեն RNA- ն, բորբոքված բորբոքված Բ-բջիջներից: Արդյունքում սպիտակուցը օգտագործվում է հիվանդի պատվաստման եւ քաղցկեղի դեմ իրենց իմունային համակարգը խթանելու համար: Քաղցկեղի բուժման համար հատուկ պատվաստանյութեր նախնական ուսումնասիրություններում զգալի խոստում են ցուցաբերել:
02 հակաբիոտիկները
Բույսերը օգտագործվում են մարդու եւ կենդանիների օգտագործման համար հակաբիոտիկ արտադրելու համար: Անտիպիոտիկ սպիտակուցները արտահայտում անասունների կերակրում անմիջապես կենդանիներին, ավելի քիչ ծախսատար է, քան ավանդական հակաբիոտիկների արտադրությունը, սակայն այս պրակտիկան բարձրացնում է բազմաթիվ բիոէթիկայի խնդիրները, քանի որ արդյունքը տարածված է, հնարավոր է, անհամապատասխան հակաբիոտիկների օգտագործումը, որոնք կարող են նպաստել հակաբիոտիկների դիմակայուն բակտերիալ շտամների աճին: Մարդկանց համար հակաբիոտիկների արտադրման համար օգտագործվող բույսերի օգտագործման մի քանի առավելություն է, որոնք նվազեցնում են ծախսերը, կապված արտադրանքի մեծ քանակի արտադրանքի հետ, որը կարող է արտադրվել բույսերից ֆերմենտացման միավորի, մաքրման հեշտության եւ աղտոտման ռիսկի նվազեցման հետ, համեմատած մակերեսային բջիջների եւ մշակույթի օգտագործման հետ լրատվամիջոցները:
03 Ծաղիկներ
Կա ավելի շատ գյուղատնտեսական կենսատեխնոլոգիա, քան պարզապես հիվանդության դեմ պայքարելը կամ սննդամթերքի որակի բարձրացումը : Գոյություն ունեն մի քանի զուտ գեղագիտության ծրագրեր եւ դրա օրինակն է գենի հայտնաբերման եւ փոխանցման մեթոդների օգտագործումը `ծաղիկների գույնի, հոտի, չափի եւ այլ հատկությունների բարելավման համար: Նմանապես, կենսատեխնոլոգիան օգտագործվել է այլ ընդհանուր դեկորատիվ բույսերի, մասնավորապես թփերի եւ ծառերի բարելավման համար: Այս փոփոխություններից մի քանիսը նման են բերքահավաքի համար, օրինակ, արեւադարձային բույսերի ցեղի սառը դիմադրության ուժեղացմանը, այնպես որ այն կարող է աճել հյուսիսային այգիներում:
04 Biofuels
Թոմ Մերթոն
Գյուղատնտեսական արդյունաբերությունը մեծ դեր է խաղում կենսաբույսերի արդյունաբերության մեջ `ապահովելով բիոտոյի, բիո-դիզելային եւ բիո-էթանոլի խմորման եւ վերամշակման հումք: Գենետիկական ինժեներական եւ ֆերմենտային օպտիմալացման մեթոդները կիրառվում են ավելի արդյունավետ փոխարկելու եւ առաջացող վառելիքի արտադրանքի BTU- ի ավելի բարձր արդյունքների մշակման համար: High-yielding, energy-dense մշակաբույսերը կարող են նվազագույնի հասցնել բերքահավաքի եւ տրանսպորտի հետ կապված հարաբերական ծախսերը (ստացվող էներգիայի մեկ միավորի համար), ինչը հանգեցնում է վառելիքի ավելի բարձր արժեքների:
05 Բույսերի եւ անասնաբուծության
Բույսերի եւ կենդանական հատկությունների բարելավումը ավանդական մեթոդներով, ինչպիսիք են խաչաձեւ pollination, հատիկավորումը եւ խաչքարերը ժամանակատար են: Biotech- ի առաջընթացները թույլ են տալիս որոշակի փոփոխություններ կատարել արագ, մոլեկուլային մակարդակով, գենի արտանետման կամ վերացման միջոցով կամ արտաքին գենի ներդրման միջոցով: Վերջինը հնարավոր է օգտագործել գենային արտահայտման վերահսկման մեխանիզմների կիրառումը, ինչպիսիք են կոնկրետ գենային խթանողներն ու տառատեսակները : Մարկեր օժանդակող ընտրության մեթոդները բարելավում են «ուղղորդված» կենդանական ծագման արդյունավետությունը, առանց GMO- ների հետ կապված հակասությունների: Գենային կլոնավորման մեթոդները պետք է նաեւ անդրադառնան գենետիկական օրենսդրության տեսակների տարբերություններին, ներգրավվածության կամ հետտրվիլացիոն փոփոխությունների, ինչպես օրինակ, մետիլացման առկայության կամ բացակայության վրա:
06 Վնասատուի դիմացկուն բույսեր
Տարիներ շարունակ մանրէների Bacillus thuringiensis- ը , որը արտադրում է միջատներին թունավոր սպիտակուցներ, մասնավորապես `եվրոպական խառնաշփոթը, օգտագործվում էր փոշու մշակաբույսերի համար: Գոլորշիացման անհրաժեշտությունը վերացնելու համար գիտնականները առաջին անգամ մշակել են տրանսգենոտիկ եգիպտացորեն `արտահայտելով Bt սպիտակուցը, որին հաջորդում են Bt կարտոֆիլը եւ բամբակը: Bt սպիտակուցը մարդկանց համար թունավոր չէ, եւ տրանսգենային մշակաբույսերը դյուրին դարձնում են ֆերմերներին խուսափել թանկ արժեզրկումից: 1999 թ.-ին, Bt- ի եգիպտացորենի հետ կապված հակասություններ առաջացան մի ուսումնասիրության արդյունքում, որն առաջարկում էր pollen- ին տեղափոխել կաթնաշաքար, որտեղ այն սպանել էր մարգարեի larvae- ն, որը կերավ այն: Հետագա ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ larvae- ի վտանգը շատ փոքր է, եւ վերջին տարիներին Bt եգիպտացորենի հակասությունը փոխվել է ուշադրության կենտրոնում `առաջացող միջատների դիմադրության թեմայով:
07 թունաքիմիկատների դիմացկուն բույսեր
Չպետք է շփոթված լինեն վնասատուների դեմ , այդ բույսերը հանդուրժող են, որպեսզի ֆերմերները ընտրովիորեն սպանեն շրջակա միջատներին , առանց վնասելու իրենց բերքը: Դրա ամենահայտնի օրինակն է Monsanto- ի կողմից մշակված Roundup-Ready տեխնոլոգիան: 1998 թ.-ին առաջին անգամ ներկայացվել է որպես GM soybeans, Roundup-Ready բույսերը չեն անդրադարձել herbicide glyphosate, որը կարող է կիրառվել չափազանց քանակությամբ, վերացնել ոլորտում որեւէ այլ բույսեր: Դրա օգուտները խնայողությունները ժամանակի եւ ծախսերի հետ կապված պայմանական մշակման նվազեցնելու համար մոլախոտերի կամ բազմակի կիրառման տարբեր տեսակի հերբիցիդների ընտրովի վերացնել հատուկ տեսակների սգազգեստ. Հնարավոր թերությունները ներառում են ԳՄՕ-ների դեմ բոլոր հակասական փաստարկները:
08 Nutrient հավելվածը
Մարդկային առողջությունը, հատկապես զարգացած երկրներում, բարելավելու նպատակով գիտնականները ստեղծում են գենետիկորեն փոխված սննդամթերքներ, որոնք պարունակում են սննդանյութեր, որոնք օգնում են օգնել հիվանդության կամ չարամտության դեմ պայքարին: Դրա օրինակն է Ոսկե բրնձը , որը պարունակում է բետա-կարոտեն, մեր մարմիններում արտադրվող Վիտամին A արտադրության նախաբազատը: Մարդիկ, ովքեր քաղում են բրնձով, ավելի շատ վիտամիններ են արտադրում, որոնք ասիական երկրներում աղքատների դիետներում պակասում են էական սնուցիչ: Երեք գեն, երկու նապաստակներից եւ մեկը մանրէով, որը կարող է կատալիզացնել չորս կենսաքիմիական ռեակցիաները, դրանք քրոնիկացվել են բրնձի մեջ `այն« ոսկեգույն »դարձնելու համար: Անունը փոխանցվում է տրանսգենային հացահատիկի գույնից `բետա-կարոտենի գերբեռնումների շնորհիվ, որը տալիս է գազարների նարնջի գույնը:
09 Աբիոտիկ սթրեսային դիմադրություն
Երկրի ավելի քան 20% -ը ցանքատարածք է, սակայն որոշ մշակաբույսեր գենետիկորեն փոխվել են, դրանք ավելի հանդուրժող դարձնելու համար աղտոտվածության, սառը եւ երաշտի պայմանները: Նատրիումի վերամշակման համար պատասխանատու բույսերի գեների հայտնաբերումը հանգեցնում է թակած բույսերի զարգացմանը, որոնք կարող են աճել բարձր աղի միջավայրում: Արտագրման վերին կամ ներքեւ կարգավորումն ընդհանուր առմամբ օգտագործվում է բույսերում երաշտի հանդուրժողականության փոխակերպման համար օգտագործվող մեթոդ: Եգիպտացորենի եւ կարագի բույսերը, որոնք կարող են զարգանալ երաշտի պայմաններում, գտնվում են Կալիֆոռնիայում եւ Կոլորադոյում իրենց դաշտային փորձարկումների չորրորդ տարում, եւ ակնկալվում է, որ 4-5 տարի հետո նրանք կհասնեն շուկա:
10 Արդյունաբերական ուժի մանրաթելեր
Cmglee / Wikimedia CC 2.0
Spider silk- ը ամենաուժեղ մանրաթելը, որը հայտնի է մարդուն, ավելի ուժեղ է, քան Կեվառը (օգտագործվում է փամփշտապով պաշտպանված բաճկոններ), ավելի բարձր ամրություն ունեցող պողպատից, քան պողպատից: 2000 թ. Օգոստոսին Կանադայի Nexia ընկերությունը հայտարարեց ցորենի այծերի զարգացման մասին, որոնք արտադրում էին կաթնային սպիրտային սպիտակուցներ: Թեեւ սա լուծեց սպիտակուցների զանգվածային պրոբլեմը, ծրագիրը գլորվել էր, երբ գիտնականները չկարողացան պարզել, թե ինչպես դրանք կպչողներ մեջ մանրաթելեր, ինչպիսիք են spiders- ը: 2005 թ.-ին այծերը վաճառքի էին հանվել նրանց, ովքեր կվերցնեին դրանք: Մինչդեռ թվում է, որ Spider Silk գաղափարն արդեն դրել է սայլակ ժամանակ առ ժամանակ, դա մի տեխնոլոգիա է, որը վստահ է, որ կրկին ապագայում, մեկ անգամ եւս տեղեկատվություն հավաքվել, թե ինչպես է մետաքսի հյուսված: