Osnovi biotehnologije

Biotehnologija je nova nauka – novi predmet znatiželje i istraživanja, odneprocenjivog je značaja za nove proizvode i novi način primene u poljoprivredi,medicini, u oblasti životne sredine. Sa ekonomskog aspekta, značajna je za razvoj industrije. Obuhvata mnoge oblasti, od genetskog inženjeringa do bioinformatike,genoma, biosenzora… Svi procesi i tehnologije biotehnologije su sredstvo za boljerazumijevanje živih organizama i jedan od načina za mijenjanje tih organizama kako bise poboljšalo zdravlje, opstanak i karakteristike živih organizama – više od 10 hiljada godina ljudi menjaju biljke, životinje i životnu sredinu u nastojanju da dođu donajboljih rješenja. Biotehnologija se kao nova naučna disciplina pojavila prije dve i podecenije i to istovremeno u Bostonu, San Francisku i Kembridžu gde su naučnici došlido određenih otkrića. Od tada do danas biotehnologija se raširila na gotovo sve delove sveta, prisutna je u Evropi, na Dalekom Istoku, Aziji; u Americi ona postoji u 42 države.Biotehnologija pomaže ljudima da dođu do najboljih rešenja neophodnih zaopstanak. Otuda se najčešće primenjuje u medicini, proizvodnji hrane i drugim oblastima od značaja za ljude, jer pomaže shvatanju, menjanju i poboljšanju živih organizama. Najvažnija oblast je zdravlje, pa stručnjaci nastoje da otkriju razloge bolesti, da riješe njihovo porijeklo i zašto ljudski organizam reaguje na njih, kao i načinna koji one mogu da se tretiraju. Danas u svijetu postoji oko 130 lijekova koji su proizvod biotehnologije. To je prvo polje interesovanja, sljedeće je poljoprivreda, azatim i hrana.
U zavisnosti od primene, biotehnologija se često poistovećuje sa sličnim poljima, kao što su – bioinženjerstvo, biomedicinsko inženjerstvo, bioproizvodnja, molekularno inženjerstvo itd. Hemijsko društvo iz Amerike definiše biotehnologiju kao primenu bioloških organizama, sistema ili procesa koji su u sklopu raznih industrija, sa ciljem sticanja znanja o nauci o životu i radi povećanja vrednosti materijala i organizama. Evropska federacija za biotehnologiju definiše biotehnologiju kao integraciju prirodnih nauka i organizama.
Biotehnologija se deli na: tradicionalnu i savremenu biotehnologiju. Tradicionalna biotehnologija podrazumeva oplemenjivanje biljaka, korišćenje mikroorganizama u proizvodnji hrane i pića, preradu otpadnih voda, proizvodnju biogasa itd. Savremena biotehnologija ima za cilj ukazivanje i sprečavanje korišćenja biotehnologije u domenu u kome čovečanstvo mogu ugroziti. U savremenu biotehnologiju spadaju – genetički inženjering, kloniranje i inženjerstvo tkiva. Savremena biotehnologija teži tome, kako da racionalno iskoristi prednost koju pruža, a da se pri tom spreče potencijalne negativne posledice po čoveka i njegovu životnu sredinu. Tradicionalna biotehnologija od davnina postoji kao nauka koja je pomogla u razvoju određenih proizvoda od hrane (pekarski kvasac, vino, pivo, alkohol itd.). To se može uzeti i kao dobar i koristan aspekt biotehnologije. Međutim, savremena biotehnologija može imati koristan aspekt, naročito u oblasti medicine, izlečenju teških bolesti, ali mora strogo biti pod kontrolom, jer bi u suprotnom mogla ugroziti životinjski svet, kao i prirodu uopšte. Biotehnologija se bavi i istraživanjem i razvojem u laboratorijama, pri čemu koristi bioinformatiku za istraživanja, kao i ekspolataciju i produkciju iz bilo kog živog organizma, putem biohemijskog inženjerstva, pri čemu bioinženjerstvo podrazumeva primenu principa inženjerstva i prirodnih nauka na tkiva, molekule i ćelije.
Četiri glavne industrijske oblasti gde se primenjuje biotehnologija su – medicina, proizvodja useva za hranu, proizvodnja useva za druge svrhe (biljno gorivo, biogoriva itd.) i primena ekologije. Primena biotehnologije takođe obuhvata i recikliranje, tretiranje otpada, produkciju biološkog oružja i sl.
Biotehnologija je podeljena u više grana, među kojima su:
• bioinformatika – bavi se biološkim problemima koristeći informacionu tehnologiju, čime omogućava brzu organizaciju i analizu bioloških podataka;
• plava biotehnologija – bavi se opisivanjem morskih i vodenih primena biotehnologije;
• zelena biotehnologija – bavi se poljoprivrednim procesima (na primer, selekcija biljki primenom mikropropagacije, dizajn transgenetskih biljaka itd);
• crvena biotehnologija – bavi se medicinskim procesima (na primer, dizajn organizama da proizvode antibiotike);
• bela biotehnologija (industrijska biotehnologija) – bavi se industrijskim procesima (na primer, dizajn organizama da proizvode korisne hemikalije, upotreba enzima kao industrijskih katalizatora itd.).

2.Istorijski razvoj biotehnologije

Iako to normalno nije ono na šta se prvo pomisli, mnogi oblici ljudskim uticajem modifikovane poljoprivrede jasno se uklapaju u široku definiciju „korištenja biotehnološkog sistema da bi se napravili proizvodi“. Kultivacija biljki se može smatrati najranijim vidom biotehnološkog preduzeća.
Po nekim teorijama poljoprivreda je postala dominantni način proizvodnje hrane od vremena neolitske revolucije. Pomoću rane biotehnologije, najraniji poljoprivrednici su izabirali i uzgajali najbolje prilagođene useve, koji su pružali najveće prinose, da bi proizveli dovoljno hrane za podršku rastuće populacije.