Biotehnologia este adesea considerată sinonimă cu cercetarea biomedicală, dar există multe alte industrii care profită de metodele biotehnologiei pentru studierea, clonarea și modificarea genelor. Ne-am obișnuit cu ideea de enzime în viața noastră de zi cu ziși mulți oameni sunt familiarizați cu controversele legate de utilizarea OMG-urile în alimentele noastre. Industria agricolă este în centrul acestei dezbateri, dar încă din zilele lui George Washington Carver, biotehnologia agricolă a produs nenumărate produse noi care au potențialul de a ne schimba viața în timp mai bine.
Vaccinurile orale au funcționat de mai mulți ani ca o posibilă soluție pentru răspândirea bolii în țările subdezvoltate, unde costurile sunt prohibitive pentru vaccinarea răspândită. Culturi concepute genetic, de obicei fructe sau legume, concepute pentru a transporta proteine antigenice din agenți patogeni infecțioși, care vor declanșa un răspuns imun atunci când sunt ingerate.
Un exemplu în acest sens este un vaccin specific pacientului pentru tratarea cancerului. Un vaccin anti-limfom a fost făcut folosind plante de tutun care transportă ARN din celulele B maligne clonate. Proteina rezultată este apoi utilizată pentru vaccinarea pacientului și stimularea sistemului imunitar împotriva cancerului. Vaccinurile personalizate pentru tratamentul cancerului au arătat o promisiune considerabilă în studiile preliminare.
Plantele sunt utilizate pentru a produce antibiotice atât pentru uz uman, cât și pentru animale. Exprimarea proteinelor antibiotice în hrana animalelor, hrănită direct cu animale, este mai puțin costisitoare decât producția tradițională de antibiotice, dar această practică ridică multe Bioetica probleme deoarece rezultatul este larg răspândit, eventual utilizarea inutilă a antibioticelor care poate favoriza creșterea rezistenței la antibiotice bacteriene tulpini.
Câteva avantaje ale utilizării plantelor pentru a produce antibiotice pentru oameni sunt costurile reduse datorită cantității mai mari de produs care poate fi produs de la plante față defermentaţie unitatea, ușurința de purificare și riscul redus de contaminare în comparație cu utilizarea celulelor de mamifere și a mediilor de cultură.
Biotehnologia agricolă este mai multă decât combaterea bolilor sau îmbunătățirea calității produselor alimentare. Există câteva aplicații pur estetice, iar un exemplu în acest sens este utilizarea tehnicilor de identificare și transfer de gene pentru a îmbunătăți culoarea, mirosul, mărimea și alte caracteristici ale florilor.
De asemenea, biotehnologia a fost utilizată pentru a îmbunătăți alte plante ornamentale comune, în special arbuști și arbori. Unele dintre aceste modificări sunt similare cu cele aduse culturilor, cum ar fi îmbunătățirea rezistenței la frig a unei rase de plante tropicale, astfel încât să poată fi cultivată în grădinile nordice.
Industria agricolă joacă un rol important în industria biocarburanților, furnizând materii prime pentru fermentarea și rafinarea bio-petrolului, bio-dieselului și bio-etanolului. Se utilizează tehnici de inginerie genetică și de optimizare a enzimelor pentru a dezvolta materii prime de calitate mai bună pentru o conversie mai eficientă și rezultate mai mari ale BTU ale produselor combustibile rezultate. Culturile cu un randament ridicat de energie, pot reduce minim costurile relative asociate cu recoltarea și transportul (pe unitatea de energie derivată), rezultând produse de combustibil cu valoare mai mare.
Îmbunătățirea trăsăturilor plantelor și animalelor prin metode tradiționale precum polenizarea, altoirea și reproducerea încrucișată necesită mult timp. Progresele Biotech permit modificări specifice specifice rapid, la nivel molecular, prin exces de expresie sau ștergerea genelor sau introducerea genelor străine.
Aceasta din urmă este posibilă folosind mecanisme de control al expresiei genice, cum ar fi specifici promotori de gene și factori de transcripție. Metode precum selecția asistată de markeri îmbunătățesc eficiența „Regizat“ creșterea animalelor, fără controversa asociată în mod normal cu OMG-urile. Metodele de clonare a genelor trebuie să se adreseze și speciilor diferențele în codul genetic, prezența sau absența intronilor și modificările post-translaționale cum ar fi metilare.
Ani de zile, microbul Bacillus thuringiensis, care produce o proteină toxică pentru insecte, în special, găurierul european de porumb, a fost folosit pentru culturile de praf. Pentru a elimina nevoia de praf, oamenii de știință au dezvoltat mai întâi porumb transgenic care exprimă proteina Bt, urmată de cartoful Bt și bumbac. Proteina Bt nu este toxică pentru oameni, iar culturile transgenice facilitează fermierii evitarea infestărilor costisitoare. În 1999, a apărut controverse cu privire la porumbul Bt din cauza unui studiu care a sugerat că polenul a migrat pe laptele unde a ucis larve monarhice care l-au mâncat. Studiile ulterioare au demonstrat că riscul pentru larve era foarte mic și, în ultimii ani, controversa cu privire la porumbul Bt s-a concentrat pe subiectul rezistenței la insecte emergente.
Nu trebuie confundat cu dăunătorilor Rezistența, aceste plante sunt tolerante să permită fermierilor să ucidă buruienile din jur, fără a le face rădăcină selectivă. Cel mai cunoscut exemplu în acest sens este tehnologia Roundup-Ready, dezvoltată de Monsanto. Introduceți pentru prima dată în 1998 sub formă de soia GM, plantele Roundup-Ready nu sunt afectate de erbicidul glifosat, care poate fi aplicat în cantități abundente pentru a elimina orice alte plante din câmp. Avantajele acestui lucru sunt economiile de timp și costurile asociate cu solul convențional pentru reducerea buruienilor sau aplicații multiple ale diferitelor tipuri de erbicide pentru a elimina specii specifice de buruieni selectiv. Eventualele dezavantaje includ toate argumentele controversate împotriva OMG-urilor.
Oamenii de știință creează alimente modificate genetic, care conțin substanțe nutritive cunoscute pentru a ajuta la combaterea bolilor sau a subnutriției, pentru a îmbunătăți sănătatea umană, în special în țările subdezvoltate. Un exemplu în acest sens este Orez de Aur, care conține beta-caroten, precursorul producției de vitamina A în corpurile noastre. Oamenii care mănâncă orez produc mai multă vitamina A, un nutrient esențial lipsit de dietele săracilor din țările asiatice. Trei gene, două de la narcise și una de la o bacterie, capabilă să catalizeze patru reacții biochimice, au fost donate în orez pentru a face "de aur." Numele provine de la culoarea bobului transgenic datorită supraexpresiei beta-carotenului, ceea ce conferă morcovilor lor portocaliu culoare.
Mai puțin de 20% din pământ este teren arabil, dar unele culturi au fost modificate genetic pentru a le face mai tolerante la condiții precum salinitatea, frigul și seceta. Descoperirea genelor la plantele responsabile de absorbția de sodiu a dus la dezvoltarea făcut praf plante capabile să crească în medii cu sare mare. Reglarea în sus sau în jos a transcrierii este, în general, metoda folosită pentru a modifica toleranța la secetă la plante. Plantele de porumb și rapiță, capabile să prospere în condiții de secetă, se află în al patrulea an probe de teren în California și Colorado și se anticipează că vor ajunge pe piață în 4-5 ani.
Mătasea de păianjen este cea mai puternică fibră cunoscută de om, mai puternică decât Kevlar (folosită la confecționarea vestelor antiglonț), cu o rezistență la tracțiune mai mare decât oțelul. În august 2000, compania canadiană Nexia a anunțat dezvoltarea caprelor transgenice care produceau proteine de mătase păianjen în laptele lor. În timp ce acest lucru a rezolvat problema producerii în masă a proteinelor, programul a fost păstrat atunci când oamenii de știință nu și-au dat seama cum să le învârtă în fibre, cum o fac păianjenii. Până în 2005, caprele erau scoase la vânzare pentru oricine le va lua. Deși pare că ideea de mătase păianjen a fost pusă pe raft, deocamdată este o tehnologie cu siguranță că va apărea din nou în viitor, odată ce se adună mai multe informații despre modul în care sunt mătăsurile țesut.