Biotechnologia jest często uważana za synonim badań biomedycznych, ale istnieje wiele innych branż, które wykorzystują biotechnologiczne metody badania, klonowania i zmiany genów. Przyzwyczailiśmy się do tego enzymy w naszym codziennym życiu, i wiele osób zna kontrowersje związane z używaniem GMO w naszym jedzeniu. Przemysł rolny znajduje się w centrum tej debaty, ale od czasów George'a Washingtona Carvera biotechnologia rolna produkuje niezliczone nowe produkty, które mogą zmienić nasze życie lepszy.
Szczepionki doustne działają od wielu lat jako możliwe rozwiązanie w zakresie rozprzestrzeniania się chorób w krajach słabo rozwiniętych, w których koszty są ogromne w stosunku do powszechnych szczepień. Uprawy genetycznie modyfikowane, zwykle owoce lub warzywa, zaprojektowane do przenoszenia białek antygenowych z zakaźnych patogenów, które wywołują odpowiedź immunologiczną po spożyciu.
Przykładem tego jest specyficzna dla pacjenta szczepionka do leczenia raka. Szczepionka przeciw chłoniakowi została wykonana przy użyciu roślin tytoniu niosących RNA ze sklonowanych złośliwych komórek B. Powstałe białko jest następnie wykorzystywane do szczepienia pacjenta i wzmocnienia jego układu odpornościowego przeciwko rakowi. Dostosowane do potrzeb szczepionki do leczenia raka wykazały znaczącą obietnicę we wstępnych badaniach.
Rośliny są wykorzystywane do produkcji antybiotyków zarówno dla ludzi, jak i zwierząt. Wyrażanie białek antybiotykowych w paszach dla zwierząt hodowlanych, podawanych bezpośrednio zwierzętom, jest tańsze niż tradycyjna produkcja antybiotyków, ale ta praktyka powoduje wiele bioetyka problemy, ponieważ wynikiem jest powszechne, być może niepotrzebne stosowanie antybiotyków, które mogą sprzyjać wzrostowi oporności na antybiotyki bakteryjny szczepy.
Kilka zalet stosowania roślin do produkcji antybiotyków dla ludzi to niższe koszty ze względu na większą ilość produktu, który można wytworzyć z roślin w porównaniu dofermentacja jednostka, łatwość oczyszczania i zmniejszone ryzyko zanieczyszczenia w porównaniu z użyciem komórek ssaków i pożywek hodowlanych.
Biotechnologia rolnicza to coś więcej niż tylko zwalczanie chorób lub chorób poprawa jakości żywności. Istnieje kilka zastosowań czysto estetycznych, a przykładem tego jest zastosowanie technik identyfikacji i transferu genów w celu poprawy koloru, zapachu, wielkości i innych cech kwiatów.
Podobnie, biotechnologia została wykorzystana do ulepszenia innych popularnych roślin ozdobnych, w szczególności krzewów i drzew. Niektóre z tych zmian są podobne do zmian dokonanych w uprawach, takich jak zwiększenie odporności na zimę gatunku rośliny tropikalnej, aby można ją było uprawiać w ogrodach północnych.
Przemysł rolny odgrywa dużą rolę w przemyśle biopaliw, zapewniając surowce do fermentacji i rafinacji biodiesla, biodiesla i bioetanolu. Inżynieria genetyczna i techniki optymalizacji enzymów są wykorzystywane do opracowywania surowców lepszej jakości w celu bardziej wydajnej konwersji i wyższych wyników BTU uzyskanych produktów paliwowych. Wysokowydajne, gęste energetycznie uprawy mogą zminimalizować koszty względne związane ze zbiorem i transportem (na jednostkę uzyskanej energii), co skutkuje wyższymi wartościami produktów paliwowych.
Wzmocnienie cech roślin i zwierząt za pomocą tradycyjnych metod, takich jak zapylenie krzyżowe, szczepienie i krzyżowanie, jest czasochłonne. Postępy biotechnologiczne pozwalają na szybkie wprowadzanie określonych zmian na poziomie molekularnym poprzez nadekspresję lub usunięcie genów lub wprowadzenie obcych genów.
To ostatnie jest możliwe przy użyciu mechanizmów kontroli ekspresji genów, takich jak specyficzne promotory genów i czynniki transkrypcyjne. Metody takie jak selekcja wspomagana markerem poprawiają wydajność "skierowany" hodowla zwierząt, bez kontrowersji zwykle związanych z GMO. Metody klonowania genów muszą również dotyczyć gatunków różnice w kodzie genetycznym, obecność lub brak intronów i modyfikacje potranslacyjne, takie jak metylacja.
Przez lata mikrob Bacillus thuringiensis, który wytwarza białko toksyczne dla owadów, w szczególności europejskiej świdry kukurydzianej, zastosowano do opylania upraw. Aby wyeliminować potrzebę pylenia, naukowcy opracowali najpierw transgeniczną kukurydzę wyrażającą białko Bt, a następnie ziemniak Bt i bawełnę. Białko Bt nie jest toksyczne dla ludzi, a uprawy transgeniczne ułatwiają rolnikom unikanie kosztownych infestacji. W 1999 r. Pojawiła się kontrowersja nad kukurydzą Bt z powodu badań, które sugerowały, że pyłek migrował na mlecz, gdzie zabijał larwy monarchy, które go zjadły. Kolejne badania wykazały, że ryzyko dla larw było bardzo małe, aw ostatnich latach kontrowersje wokół kukurydzy Bt skupiły się na temacie pojawiania się odporności na owady.
Nie należy mylić odporność na szkodniki, rośliny te są tolerancyjne, pozwalając rolnikom zabijać okoliczne chwasty bez szkody dla ich upraw. Najbardziej znanym przykładem jest technologia Roundup-Ready opracowana przez Monsanto. Glifosat herbicydowy, po raz pierwszy wprowadzony w 1998 roku jako soja GM, nie ma wpływu na herbatobójczy glifosat, który można stosować w dużych ilościach, aby wyeliminować wszelkie inne rośliny na polu. Korzyści z tego to oszczędność czasu i kosztów związanych z konwencjonalną uprawą roli w celu zmniejszenia chwastów lub wielokrotne stosowanie różnych rodzajów herbicydów w celu wyeliminowania określonych gatunków chwastów Selektywnie. Możliwe wady obejmują wszystkie kontrowersyjne argumenty przeciwko GMO.
Naukowcy tworzą genetycznie zmienioną żywność zawierającą składniki odżywcze, o których wiadomo, że pomagają zwalczać choroby lub niedożywienie, aby poprawić zdrowie ludzi, szczególnie w krajach słabo rozwiniętych. Przykładem tego jest Złoty Ryż, który zawiera beta-karoten, prekursor produkcji witaminy A w naszych ciałach. Ludzie, którzy jedzą ryż, wytwarzają więcej witaminy A, niezbędnego składnika odżywczego, którego brakuje w diecie biednych w krajach azjatyckich. Trzy geny, dwa z żonkili i jeden z bakterii, zdolne do katalizowania czterech reakcji biochemicznych, zostały sklonowane do ryżu, aby uzyskać "złoty." Nazwa pochodzi od koloru ziarna transgenicznego z powodu nadekspresji beta-karotenu, który daje marchewce pomarańczę kolor.
Mniej niż 20% ziemi to grunty orne, ale niektóre uprawy zostały genetycznie zmienione, aby uczynić je bardziej tolerancyjnymi dla warunków takich jak zasolenie, zimno i susza. Odkrycie genów w roślinach odpowiedzialnych za pobieranie sodu doprowadziło do rozwoju Nokaut rośliny zdolne do wzrostu w środowisku o wysokiej zawartości soli. Regulacja transkrypcji w górę lub w dół jest ogólnie metodą stosowaną do zmiany tolerancji na suszę u roślin. Rośliny kukurydzy i rzepaku, zdolne do rozwoju w warunkach suszy, są w czwartym roku próby terenowe w Kalifornii i Kolorado. Oczekuje się, że trafią na rynek w 4-5 lat
Jedwab pająk to najszersze znane człowiekowi włókno, silniejsze niż Kevlar (używane do produkcji kamizelek kuloodpornych), o większej wytrzymałości na rozciąganie niż stal. W sierpniu 2000 r. Kanadyjska firma Nexia ogłosiła rozwój transgenicznych kóz, które wytwarzały białka jedwabiu pająka w mleku. Chociaż rozwiązało to problem masowej produkcji białek, program został odłożony na półkę, gdy naukowcy nie byli w stanie dowiedzieć się, jak zamienić je we włókna jak pająki. W 2005 r. Kozy były na sprzedaż każdemu, kto je zabierze. Choć wydaje się, że pomysł z jedwabiu pająka został umieszczony na półce, na razie jest to technologia z pewnością pojawi się ponownie w przyszłości, gdy zgromadzi się więcej informacji na temat jedwabie tkane.