Biotecnologia
Biotecnologia , o uso da biologia para resolver problemas e fazer produtos úteis. A área de maior destaque da biotecnologia é a produção de proteínas terapêuticas e outras drogas por meio deEngenharia genética.
DNA recombinante Etapas envolvidas na engenharia de uma molécula de DNA recombinante. Encyclopædia Britannica, Inc.
Principais perguntasO que é biotecnologia?
A biotecnologia é o uso da biologia para resolver problemas e fazer produtos úteis. A abordagem mais proeminente usada é a engenharia genética, que permite aos cientistas adaptar a GOTA à vontade.
Por que a biotecnologia é importante?
A biotecnologia é particularmente importante no campo da medicina, onde facilita a produção de proteínas terapêuticas e outros medicamentos. Insulina sintética e sintética hormônio do crescimento e os testes de diagnóstico para detectar várias doenças são apenas alguns exemplos de como a biotecnologia está impactando a medicina. A biotecnologia também se mostrou útil no refinamento de processos industriais, na limpeza ambiental e na produção agrícola.
Quando surgiu a biotecnologia moderna?
As primeiras ferramentas moleculares e celulares da biotecnologia moderna surgiram nas décadas de 1960 e 1970. Uma nova biotecnologia indústria começou a se aglutinar em meados da década de 1970. A biotecnologia moderna contrasta com as formas mais antigas de biotecnologia, que surgiram há milhares de anos, quando os humanos começaram a domesticar plantas e animais. Os humanos também há muito tempo aproveitam os processos biológicos dos microrganismos para fazer pão, bebidas alcoólicas e queijo.
As pessoas têm aproveitado os processos biológicos para melhorar seus qualidade de vida por cerca de 10.000 anos, começando com o primeiro comunidades . Aproximadamente 6.000 anos atrás, os humanos começaram a explorar os processos biológicos dos microrganismos para fazer pão, bebidas alcoólicas e queijo e para preservar produtos lácteos. Mas tais processos não são o que se entende hoje por biotecnologia , um termo amplamente aplicado às tecnologias moleculares e celulares que começaram a surgir nas décadas de 1960 e 1970. Uma nova biotecnologia indústria começou a se aglutinar em meados da década de 1970, liderada pela Genentech, uma empresa farmacêutica fundada em 1976 por Robert A. Swanson e Herbert W. Boyer para comercializar a tecnologia de DNA recombinante desenvolvida por Boyer, Paul Berg e Stanley N. Cohen. As primeiras empresas, como Genentech, Amgen, Biogen, Cetus e Genex começaram por manufatura substâncias geneticamente modificadas principalmente para usos médicos e ambientais.
Por mais de uma década, a indústria de biotecnologia foi dominada pela tecnologia de DNA recombinante, ouEngenharia genética. Esta técnica consiste em unir o gene para um útil proteína (geralmente uma proteína humana) em células de produção, como levedura, bactérias , ou células de mamíferos em cultura - que então começam a produzir a proteína em volume. No processo de emenda de um gene em uma célula de produção, um novo organismo é criado. No início, os investidores e pesquisadores de biotecnologia não tinham certeza se os tribunais permitiriam que eles adquirissem patentes em organismos; afinal, não eram permitidas patentes de novos organismos descobertos e identificados na natureza. Mas, em 1980, o Suprema Corte dos EUA , no caso de Diamante v. Chakrabarty , resolveu a questão determinando que um microrganismo humano vivo é um assunto patenteável. Essa decisão gerou uma onda de novas empresas de biotecnologia e o primeiro boom de investimentos da indústria nascente. Em 1982, a insulina recombinante se tornou o primeiro produto feito por meio de engenharia genética a garantir a aprovação dos EUA. Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA). Desde então, dezenas de medicamentos proteicos geneticamente modificados foram comercializados em todo o mundo, incluindo versões recombinantes de hormônio do crescimento , fatores de coagulação, proteínas para estimular a produção de glóbulos vermelhos e brancos, interferon s, e agentes de dissolução de coágulos.
biotecnologia Um pesquisador que processa amostras biológicas em um laboratório para purificar moléculas para a produção de proteínas terapêuticas. Uwe Moser / Alamy
Nos primeiros anos, a principal conquista da biotecnologia foi a capacidade de produzir moléculas terapêuticas de ocorrência natural em quantidades maiores do que poderiam ser derivadas de fontes convencionais, como plasma , órgãos de animais e cadáveres humanos. As proteínas recombinantes também têm menos probabilidade de estarem contaminadas com patógenos ou de provocarem reações alérgicas. Hoje, os pesquisadores da biotecnologia procuram descobrir as causas moleculares das doenças e intervir precisamente nesse nível. Às vezes, isso significa produzir proteínas terapêuticas que aumentam os suprimentos do próprio corpo ou que compensam as deficiências genéticas, como na primeira geração de medicamentos biotecnológicos. (Terapia gênica - inserção de genes que codificam uma proteína necessária no corpo ou nas células de um paciente - é uma abordagem relacionada.) Mas a indústria de biotecnologia também expandiu sua pesquisa para o desenvolvimento de produtos farmacêuticos tradicionais e anticorpos monoclonais que impedem o progresso de uma doença . Essas etapas são descobertas por meio do estudo meticuloso dos genes (genômica), das proteínas que eles codificam (proteômica) e das vias biológicas mais amplas nas quais atuam.
Além das ferramentas citadas acima, a biotecnologia também envolve a fusão da informação biológica com a informática (bioinformática), explorando o uso de equipamentos microscópicos que podem entrar no corpo humano (nanotecnologia), e possivelmente aplicando técnicas de pesquisa com células-tronco e clonagem para substituir células e tecidos mortos ou defeituosos (medicina regenerativa). Empresas e laboratórios acadêmicos integrar esses loucura tecnologias em um esforço para analisar para baixo em moléculas e também para sintetizar para cima a partir biologia molecular em direção a vias químicas, tecidos e órgãos.
Além de ser usada na área da saúde, a biotecnologia tem se mostrado útil no refinamento de processos industriais por meio da descoberta e produção de produtos biológicos enzima s que desencadeiam reações químicas ( catalisador s); para limpeza ambiental, com enzimas que digerem contaminantes em produtos químicos inofensivos e morrem depois de consumir o suprimento de comida disponível; e na produção agrícola por meio da engenharia genética.
Agrícola as aplicações da biotecnologia revelaram-se as mais controversas. Alguns ativistas e grupos de consumidores pediram a proibição de organismos geneticamente modificados (OGM) ou para as leis de rotulagem para informar os consumidores sobre a crescente presença de OGM no abastecimento alimentar. Nos Estados Unidos, a introdução de OGM na agricultura começou em 1993, quando o FDA aprovou a somatotropina bovina (BST), a hormônio do crescimento que aumenta a produção de leite em vacas leiteiras. No ano seguinte, o FDA aprovou o primeiro alimento integral geneticamente modificado, um tomate projetado para uma vida útil mais longa. Desde então, a aprovação regulatória nos Estados Unidos, Europa e outros lugares foi obtida por dezenas de OGMs agrícolas, incluindo plantações que produzem seus próprios pesticidas e plantações que sobrevivem à aplicação de herbicidas específicos usados para matar ervas daninhas. Estudos da Nações Unidas , a Academia Nacional de Ciências dos EUA, a União Europeia, a Associação Médica Americana, as agências reguladoras dos EUA e outras organizações encontraram OGM alimentos para serem seguros, mas os céticos afirmam que ainda é muito cedo para julgar os efeitos ecológicos e de saúde a longo prazo de tais colheitas. No final do século 20 e no início do século 21, a área plantada com culturas geneticamente modificadas aumentou dramaticamente, de 1,7 milhões de hectares (4,2 milhões de acres) em 1996 para 160 milhões de hectares (395 milhões de acres) em 2011.
Organismos geneticamente modificados Organismos geneticamente modificados são produzidos usando métodos científicos que incluem tecnologia de DNA recombinante. Encyclopædia Britannica, Inc.
No geral, as receitas das indústrias de biotecnologia dos Estados Unidos e da Europa praticamente dobraram no período de cinco anos de 1996 a 2000. O rápido crescimento continuou no século 21, alimentado pela introdução de novos produtos, particularmente na área de saúde.
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