Biotehnologija pogosto velja za sinonim za biomedicinske raziskave, vendar obstaja veliko drugih industrij, ki izkoriščajo biotehnološke metode za študij, kloniranje in spreminjanje genov. Prizadevali smo se za encime v našem vsakdanjem življenju in mnogi ljudje so seznanjeni z polemikami v zvezi z uporabo GSO v naši hrani. Kmetijska industrija je v središču te razprave, vendar od dneva George Washington Carverja kmetijska biotehnologija proizvaja nešteto novih izdelkov, ki lahko spremenijo naše življenje na bolje.
01 Cepiva
Oralna cepiva že več let delujejo kot možna rešitev za širjenje bolezni v nerazvitih državah, kjer so stroški prevelikega razširjenega cepljenja. Gensko spremenjeni pridelki, običajno sadje ali zelenjava, namenjeni za prevoz antigenih proteinov iz infekcijskih patogenov, ki bodo pri zaužitju sprožili imunski odziv. Primer tega je pacientsko specifično cepivo za zdravljenje raka. Cepivo proti limfomi je bilo izdelano z uporabo rastlin tobaka, ki nosijo RNA iz kloniranih malignih B-celic. Dobljeni protein se nato uporablja za cepljenje bolnika in povečanje imunskega sistema proti raku. V predhodnih študijah so pokazala obsežna cepiva za zdravljenje raka.
02 Antibiotiki
Rastline se uporabljajo za proizvodnjo antibiotikov za ljudi in živali. Izražanje antibiotičnih beljakovin v krmi za živino, ki se krmijo neposredno z živalmi, je manj drago kot tradicionalna proizvodnja antibiotikov, vendar ta praksa sproža številne probleme v zvezi z bioetiko, saj je rezultat razširjen, po možnosti nepotrebna uporaba antibiotikov, ki lahko spodbuja rast antibiotično odpornih bakterijskih sevov. Več prednosti uporabe rastlin za proizvodnjo antibiotikov za ljudi je zmanjšanje stroškov zaradi večje količine proizvoda, ki se lahko proizvede iz rastlin v primerjavi z enoto za fermentacijo , enostavno čiščenje in zmanjšano tveganje kontaminacije v primerjavi z uporabo celic in kulture sesalcev mediji.
03 Cvetje
Kmetijska biotehnologija je več kot le boj proti boleznim ali izboljšanje kakovosti hrane . Obstaja nekaj čisto estetskih aplikacij in primer tega je uporaba genskih identifikacijskih in prenosnih tehnik za izboljšanje barve, vonja, velikosti in drugih značilnosti cvetja. Prav tako je bila biotehnologija uporabljena za izboljšanje drugih običajnih okrasnih rastlin, še posebej grmovja in dreves. Nekatere od teh sprememb so podobne tistim, ki so narejene za pridelke, kot je povečanje hladne odpornosti pasme tropskega rastlinja, zato ga lahko goji na severnih vrtovih.
04 Biogoriva
Tom Merton
Kmetijska industrija igra pomembno vlogo v industriji biogoriv, ki zagotavlja surovine za fermentacijo in rafiniranje bio-olja, biodizla in bioetanola. Genetski inženiring in tehnike optimizacije encimov se uporabljajo za razvoj boljše kakovosti surovin za učinkovitejšo pretvorbo in višje BTU izhode proizvedenih gorivnih proizvodov. Visoko donosni, energetsko gosti posevki lahko zmanjšajo relativne stroške, povezane z žetvijo in prevozom (na enoto pridobljene energije), kar povzroči višje vrednosti gorivnih proizvodov.
05 Rastlinstvo in živinoreja
Izboljšanje rastlinskih in živalskih značilnosti s tradicionalnimi metodami, kot so navzkrižno opraševanje, cepljenje in križanje, je dolgotrajen. Biotehnološki napredki omogočajo hitro izvedbo specifičnih sprememb na molekularni ravni s prekomerno ekspresijo ali izbrisom genov ali uvedbo tujih genov. Slednje je možno z uporabo mehanizmov za nadzor ekspresije genov, kot so specifični genovski promotorji in transkripcijski faktorji . Metode, kot je selekcija s pomočjo markerja, izboljšujejo učinkovitost "usmerjene" vzreje živali brez polemike, ki je običajno povezano z GSO. Metode kloniranja genov morajo obravnavati tudi razlike vrst v genetski kodi, prisotnost ali odsotnost intronov in post-translacijske spremembe, kot je metilacija.
06 škodljivim rastlinam
Za prašne rastline je že več let uporabljal mikrob Bacillus thuringiensis , ki proizvaja strupene beljakovine za žuželke, zlasti evropsko koruzno soržico. Da bi odpravili potrebo po prašenju, so znanstveniki najprej razvili transgeno koruzo, ki izraža Bt protein, nato Bt krompir in bombaž. Beljakovine Bt niso strupene za ljudi, transgene rastline pa olajšajo kmetom, da se izognejo dragim napadom. Leta 1999 je prišlo do polemike o koruzi Bt zaradi študije, ki je predlagala, da se cvetni prah migrira na mleko, kjer je ubil ličinke monarhije, ki so jo pojedli. Kasnejše študije so pokazale, da je tveganje za ličinke zelo majhno, v zadnjih letih pa se je polemika osredotočila na problematiko odpiranja žuželk.
07 Rastline, odporne proti pesticidom
Ne smejo se zamenjati z odpornostjo na škodljivce , te rastline so tolerantne, da kmetom omogočajo, da selektivno ubijejo okoliške plevele, ne da bi škodile njihovemu pridelku. Najbolj znan primer je tehnologija Roundup-Ready, ki jo je razvil Monsanto. Herbicid glifosat, ki je bil prvič uveden leta 1998 kot gensko spremenjeno sojo, ne vpliva na rastline Roundup-Ready, ki ga je mogoče uporabiti v velikih količinah, da bi odstranili druge rastline na terenu. Koristi za to so prihranek časa in stroški, povezani s konvencionalnim obdelovanjem zemlje, za zmanjšanje plevela ali večkratnih aplikacij različnih vrst herbicidov, da selektivno odstranijo določene vrste plevela. Možne pomanjkljivosti vključujejo vse sporne argumente proti GSO.
08 Dopolnitev hranil
V prizadevanju za izboljšanje zdravja ljudi, zlasti v nerazvitih državah, znanstveniki ustvarjajo gensko spremenjena živila, ki vsebujejo hranila, znana kot pomoč pri boju proti boleznim ali malemu prehrani. Primer tega je Golden Rice , ki vsebuje beta-karoten, predhodnik za proizvodnjo vitamina A v naših telesih. Ljudje, ki jedo riž, proizvajajo več vitamina A, ki je bistvenega pomena pri prehrani revnih v azijskih državah. Tri gena, dva iz narcisov in ena iz bakterije, sposobna katalizirati štiri biokemične reakcije, so bili klonirani v riž, da bi bili "zlati". Ime izhaja iz barve transgenskega zrnja zaradi prekomerne ekspresije beta-karotena, ki korenčkom daje oranžno barvo.
09 Abiotska odpornost na stres
Manj kot 20% zemlje je orna zemlja, vendar so bili nekateri pridelki gensko spremenjeni, da bi bili bolj strpni za stanja, kot so slanost, mraz in suša. Odkrivanje genov v rastlinah, ki so odgovorne za vnos natrija, je pripeljalo do razvoja izločenih rastlin, ki lahko rastejo v visokih solnih okoljih. Up-ali down-regulacija transkripcije je na splošno metoda, ki se uporablja za spreminjanje tolerance suše v rastlinah. Rastline iz koruze in oljne ogrščice, ki lahko uspevajo pod pogoji suše, so v četrtem letu poljskih poskusov v Kaliforniji in Koloradu, zato se pričakuje, da bodo prišli na trg čez 4-5 let.
10 Industrijska moč vlakna
Cmglee / Wikimedia CC 2.0
Spider svila je najmočnejše vlakno, znano človeka, močnejše kot Kevlar (ki se uporablja za izdelavo neprebojnih telovnikov), z višjo natezno trdnostjo kot jeklo. Avgusta 2000 je kanadska družba Nexia najavila razvoj transgenih koz, ki so v mleku proizvedle pajčne svilene beljakovine. Medtem ko je to rešilo problem množičnih beljakovin, je bil program zavržen, ko znanstveniki niso mogli ugotoviti, kako jih vrteti v vlakna, kot so pajki. Do leta 2005 so bile koze naprodaj za vsakogar, ki bi jih vzel. Medtem ko se zdi, da je zamisel o pajki iz svile zaenkrat dana na polico, gre za tehnologijo, ki se bo v prihodnosti zagotovo znova pojavila, ko se zbere več informacij o tem, kako so svile tkani.