Биотехнологијата честопати се смета за синоним за биомедицинските истражувања, но постојат многу други индустрии кои ги користат предностите на биотехничките методи за проучување, клонирање и менување на гените. Ние сме навикнати на идејата за ензими во нашиот секојдневен живот и многу луѓе се запознаени со контроверзите околу употребата на ГМО во нашата храна. Земјоделската индустрија е во центарот на таа дебата, но од деновите на Џорџ Вашингтон Карвер, земјоделската биотехнологија произведува безброј нови производи кои имаат потенцијал да ги променат нашите животи на подобро.
01 Вакцини
Оралните вакцини веќе неколку години се во работа како евентуално решение за ширење на болестите во неразвиените земји, каде што трошоците се премногу високи за широко распространета вакцинација. Генетски конструирани култури, обично овошје или зеленчук, дизајнирани да носат антигенски протеини од инфективни патогени, кои ќе предизвикаат имунолошки одговор кога ќе се внесат. Пример за ова е специфична вакцина за лекување на рак. Вакцината против лимфом е направена користејќи тутунски растенија кои носат РНК од клонирани малигни Б-клетки. Резултирачкиот протеин потоа се користи за вакцинирање на пациентот и зајакнување на нивниот имунолошки систем против ракот. Вакцините за лекување на рак покажаа значително ветување во прелиминарните студии.
02 Антибиотици
Растенијата се користат за производство на антибиотици за употреба на луѓе и животни. Изразувањето на антибиотички протеини во добиточна храна, хрането директно на животните, е помалку скапо отколку традиционалното производство на антибиотици, но оваа практика покренува многу биоетички проблеми, бидејќи резултатот е широко распространета, можеби непотребна употреба на антибиотици кои можат да го промовираат растот на бактериските соеви отпорни на антибиотици. Неколку предности за користење на растенија за производство на антибиотици за луѓето се намалуваат трошоците поради поголемо количество на производи кои можат да се произведуваат од растенија наспроти единица за ферментација , леснотија на прочистување и намален ризик од контаминација во споредба со употребата на клетки и култура на цицачи медиуми.
03 Цвеќиња
Има повеќе за земјоделската биотехнологија отколку само борбата против болеста или подобрувањето на квалитетот на храната . Постојат некои чисто естетски апликации и пример за ова е употребата на техники за идентификација и трансфер на гени за подобрување на бојата, мирисот, големината и другите карактеристики на цвеќето. Исто така, биотехнологијата се користи за подобрување на другите заеднички украсни растенија, особено на грмушки и дрвја. Некои од овие промени се слични на оние што се направени за култури, како што се зајакнување на студената отпорност на расата на тропските растенија, така што може да се одгледува во северните градини.
04 Биогорива
Том Мертон
Земјоделската индустрија игра голема улога во индустријата за биогорива, обезбедувајќи суровини за ферментација и рафинирање на био-масло, биодизел и био-етанол. Генетскиот инженеринг и техники за оптимизација на ензими се користат за развивање на квалитетни суровини за поефикасно конвертирање и повисоки излези на BTU на произведените горивни производи. Високопродуктивните, енергетски густи култури можат да ги минимизираат релативните трошоци поврзани со бербата и транспортот (по единица извор на енергија), што резултира со горивни производи со повисока вредност.
05 Растенија и сточарство
Подобрувањето на карактеристиките на растенијата и животните со традиционални методи, како што се вкрстено опрашување, калемење и вкрстено одгледување, одзема многу време. Напредокот на биотехнологијата овозможува да се направат конкретни промени брзо, на молекуларно ниво преку прекумерно изразување или бришење на гени, или воведување на странски гени. Вториот е можно со помош на контролни механизми за експресија на ген, како што се промотери на специфични гени и фактори на транскрипција . Методите како селекција со помош на маркери ја подобруваат ефикасноста на "насоченото" одгледување на животни, без контроверзност која нормално е поврзана со ГМО. Методите на клонирање на ген, исто така, мора да ги опфатат видовите разлики во генетскиот код, присуството или отсуството на интрони и пост-преносни модификации, како што се метилација.
06 Отпорни култури
Со години, микроби Bacillus thuringiensis , која произведува протеин токсичен за инсектите, особено европскиот пченкар, се користеше за прашини. За да се отстрани потребата од прашина, научниците први развија трансгенска пченка која изразува БТ протеин, проследено со БТ компир и памук. БТ протеинот не е токсичен за луѓето, а трансгенските култури им олеснуваат на фармерите да избегнат скапи инфестации. Во 1999 година, контроверзност се појави над БТ пченка поради студијата која сугерираше дека поленот мигрирал на млеко, каде што убиле ларви на монарх кои ја јаделе. Следните студии покажаа дека ризикот за ларвите е многу мал, а во последниве години, контроверзноста околу БТ пченката го смени фокусот, на темата на новите отпори на инсекти.
07 Посеви отпорни на пестициди
За да не се меша со отпорност на штетници , овие растенија се толерантни да им дозволат на фармерите селективно да ги убиваат околните плевел без да му наштетат на нивната култура. Најпознатиот пример за ова е технологијата Roundup-Ready, развиена од Монсанто. Првпат воведен во 1998 година како ГМ соја, растенијата Roundup-Ready не се засегнати од хербицидниот глифосат, кој може да се примени во изобилни количества за да се отстранат сите други растенија во оваа област. Придобивките од ова се заштеда во времето и трошоците поврзани со конвенционалното обработување за да се намали плевелот или повеќекратна примена на различни видови на хербициди за селективно елиминирање на специфични видови на плевел. Можните недостатоци ги вклучуваат сите контроверзни аргументи против ГМО.
08 Додаток на хранливи материи
Во обид да го подобрат човековото здравје, особено во неразвиените земји, научниците создаваат генетски изменети храни кои содржат хранливи материи за кои се знае дека помагаат во борбата против болеста или недоволно здравје. Пример за ова е Златен Рајс , кој содржи бета-каротин, претходник на производството на Витамин А во нашите тела. Луѓето кои јадат оризот произведуваат повеќе витамин А, неопходен хранлив елемент во исхраната на сиромашните во азиските земји. Три гени, два од нардофи и еден од бактерија, способни за катализирање на четири биохемиски реакции, беа клонирани во ориз за да стане "златна". Името доаѓа од бојата на трансгенското жито поради прекумерна експресија на бета-каротен, што им дава моркови на нивната портокалова боја.
09 Абиотска отпорност на стрес
Помалку од 20% од Земјата е обработливо земјиште, но некои култури биле генетски изменети за да ги направат потолерантни кон услови како што се соленоста, студот и сушата. Откривањето на гените во растенијата одговорни за навлегувањето на натриум, довело до развој на растенија кои можат да растат во високи средини на солена вода. Регулирањето на транскрипцијата нагоре или надолу е генерално методот што се користи за менување на толеранцијата на суши во растенијата. Фабриките за пченка и семе од репка, кои можат да напредуваат под услови на суша, се наоѓаат во својата четврта година на теренски испитувања во Калифорнија и Колорадо, и се очекува дека тие ќе стигнат до пазарот за 4-5 години.
10 Индустриски силни влакна
Cmglee / Wikimedia CC 2.0
Пајакова свила е најсилните влакна познати на човекот, посилни од Кевлар (што се користи за да се направат елегантни елеци), со повисока цврстина на истегнување од челик. Во август 2000 година, канадската компанија Nexia го објави развојот на трансгенските кози кои произведуваат пајацински свилени протеини во нивното млеко. Додека ова го реши проблемот на масовно производство на протеини, програмата беше одложена кога научниците не можеа да сфатат како да ги вртат во влакна како што се пајаците. До 2005 година, козите беа продадени за секој кој ќе ги земе. Додека се чини дека идејата за пајажина од свила е ставена на полица засега, тоа е технологија која сигурно ќе се појави повторно во иднина, уште еднаш се собираат информации за тоа како се ткаат свилата.