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la biotechnologie (à partir de grec βίος, BioS = "La vie", τέχνη (Techné), « Art » dans le sens de « savoir-faire », « savoir-faire », « savoir comment agir », et λόγος, LOGOS = « Etude ») est la branche biologie Appliqué en ce qui concerne '...l'utilisation des êtres vivants afin d'obtenir marchandises ou service utiles pour répondre aux besoins des société». Mais aussi l'application et l'étude de toute technologie développée ou développable par l'homme dans le domaine de la biologie.

Parmi les définitions disponibles, est sans aucun doute la plus complète que la Convention elle-même diversité biologique :[1]

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La biotechnologie est toute application technologique qui utilise des systèmes biologiques, des organismes vivants ou des dérivés de ceux-ci pour produire ou modifier des produits ou des procédés à un but précis.

Dans le langage courant, il se produit utilise plus souvent le terme au pluriel (biotechnologie), pour indiquer la pluralité de technologies mises au point et ses domaines d'application.

histoire

  • Avant 6000 ans avant JC La production de bière par les Sumériens et les Babyloniens
  • 8000 BC collection de graines pour obtenir une récolte. confirmations en Mésopotamie utilisation fréquente de croisement (sélection artificielle) Afin d'améliorer bétail.
  • 6000 ans avant JC levures utilisé (par exemple en Egypte) Pour la première fermentations afin de produire bière, vin et pain.
  • 4000 BC production de yaourt et fromage par fermentation de bactéries de type lactique (Chine).
  • 1500 Avec les grandes découvertes géographiques, une large diffusion des espèces végétales des sites d'accueil dans le monde entier.
  • 1675 Anton van Leeuwenhoek Il découvre l'existence de micro-organismes microscope.
  • 1857 Gregor Mendel découvre la lois de l'hérédité.
  • 1919 Karl Ereky, un agronome Hongrois, utilisé pour la première fois le terme de la biotechnologie.
  • 1953 James Watson et Francis Crick décrire la structure en double hélice ADN.
  • 1972 La composition de l'ADN humain se révèle être de 99% identique à celle de chimpanzé et gorille.
  • 1975 Kohler et Milstein développent la production de anticorps monoclonaux
  • Fin soixante-dix ans - Eighties Il développe la technologie ADN recombinant. La bactérie procaryote Escherichia coli Il est conçu pour produire des molécules telles que l 'insuline sous sa forme humaine (environ 5% du diabétiques Il est allergique à l'insuline d'origine animale administrée précédemment).
  • 1983 Kary B. Mullis déboguer la technique de réaction en chaîne de la polymérase (Réaction de polymérisation en chaîne ou PCR), va révolutionner le monde de la biotechnologie.
  • 1994 Food and Drug Administration États-Unis (FDA) approuve le premier aliment génétiquement modifié: tomate « Flavr Savr ».
  • 1997 Le groupe de travail dirigé par Ian Wilmut du Roslin Institute écossais cloner pour la première fois un grand mammifère, un mouton (chariot), En utilisant l'ADN de deux cellules de mouton adulte.
  • 2000 est terminé Projet du génome humain.
  • 2002 séquencés l'ensemble du génome de la plante riz, la principale source nutritionnelle des deux tiers de la population de la terre. Le riz est le premier type d'usage agricole pour être complètement séquencés.
  • Mai 2007 a été déposée auprès du US Patent Trademark Office numéro de brevet 20070122826, intitulé « génome bactérien minimal » ou vivant avec la composition génétique le plus petit, capable de posséder la vie.

description

La biotechnologie représente un plus disponible pour la méthode agricole: car ils permettent l'insertion de gènes spécifiques dans les plantes, même provenant d'espèces très différentes, dont la fonction est connue pour transmettre des informations dans les générations suivantes. L'amélioration génétique est donc rien de plus qu'un système pour optimiser la sélection naturelle et d'augmenter le rendement et la résistance aux maladies. la biotechnologie n'est pas une invention purement liée à notre époque, mais qui ont leur origine et leur utilisation depuis des siècles pour la fermentation du vin et de la bière ou la cuisson.

Il y a aussi de nombreuses applications dans le domaine de la biorestauration (Traitement, le recyclage et la valorisation des déchets par des micro-organismes actifs).

Il y a des applications qui, sans l'aide de micro-organismes, sont classés comme la biotechnologie. La biotechnologie est en effet largement utilisé dans le développement de nouvelles thérapies médicales ou des outils de diagnostic innovants. Les techniques d'ADN et d'ARN microréseau utilisés dans génétique et radiotraceurs utilisés en médecine sont d'excellents exemples.

La biotechnologie génie génétique voit l'utilisation d'organismes génétiquement modifiés. micro-organismes comme Escherichia coli ou certaines bactéries peuvent être utilisées pour la synthèse de substances comme l'insuline ou des antibiotiques. Même les cellules de mammifères génétiquement modifiés sont largement utilisés dans la biosynthèse des médicaments. sont liés à la biosynthèse des médicaments par les plantes nouvelles applications prometteuses.

Applications au centre de nombreux débats sont celles qui conviennent à la production d'animaux et de plantes transgéniques (comme le maïs Bt) connu de tous comme OGM.

La biotechnologie a remplacé les sociétés informatiques dans le portefeuille de valeurs technologiques cotées sur sac (NASDAQ). Sur les 1 300 entreprises de biotechnologie opérant aux États-Unis seulement 35 (3%) sont actifs; les autres sont à perte. Pourtant, les cours des actions sont en hausse, comme dans les jours de l'économie de la bulle de l'économie nette, où les cours boursiers ont augmenté pour tous années nonante pour dégonfler et revenir aux prix de la décennie précédente.

L'outil principal que vous utilisez les biotechnologies, est le 'génie génétique. ou de manipuler l'ADN pour construire de nouvelles informations génétiques. ADN, la molécule dont les gènes sont constitués d'individus et des génomes entiers, peut maintenant être remodelé dans les laboratoires de génie génétique. Grâce à des manipulations maintenant couramment utilisées, vous pouvez construire de nouveaux gènes et même des organismes entiers d'exister aujourd'hui. Les techniques de génie génétique sont constituées essentiellement dans l'isolement du gène, dans son identification et de sa reproduction en copies identiques (clonage). Vous pouvez également insérer de nouveaux gènes dans les génomes, ou les supprimer, créant ainsi de nouveaux appelés organismes transgéniques. Le génie génétique permet également de faire le diagnostic prénatal d'embryons et de divulguer les maladies génétiques.

Les principaux domaines d'application:

  • biophysique, bioingénierie
  • pharmacologie, médecine
  • génie génétique

Les secteurs de la biotechnologie

applications biotechnologiques sont nombreuses. La classification suivante, très générale, rapporte certains secteurs tels que définis dans le jargon international[2].

  • La biotechnologie bleue ou « biotechnologie marine. »
    Il est le domaine de la biotechnologie qui traite l'application des méthodes de biologie moléculaire Les organismes marins et l'eau douce. Elle concerne l'utilisation des ressources marines afin de: améliorer les connaissances de manière productive et respectueuse de l'environnement, l'amélioration de la production d'aliments et de leur santé dérivés; proposer de nouvelles solutions pour contrôler la prolifération d'organismes aquatiques nuisibles pour l'homme et l'environnement; la recherche de nouvelles molécules à potentiel pharmaceutique.
  • la biotechnologie grise ou « biotechnologie environnementale ».
    Il est le domaine de la biotechnologie qui traite de toutes les applications directement liées à l'environnement. Ceux-ci peuvent être divisés en deux groupes: préservation de la biodiversité et une protection contre les contaminants. Le premier groupe comprend les applications de la biologie moléculaire pour l'analyse de génétique de ces populations et les espèces qui font partie de l'écosystème; en ce qui concerne le deuxième groupe, fait partie de la biotechnologie environnementale de l'utilisation des micro-organismes et des plantes capables d'isoler et d'éliminer les polluants de l'environnement des substances utiles comme par exemple métaux lourds et des hydrocarbures. Une valeur ajoutée de cette capacité à réutiliser est la possibilité de récupérer et d'exploiter les substances extraites de l'environnement, soit directement, soit par l'intermédiaire des sous-produits et des déchets de micro-organismes et des plantes.
  • La biotechnologie verte ou « biotechnologie alimentaire. »
    Il est le domaine de la biotechnologie qui traite des processus agricoles. L'application la plus connue est sans aucun doute la Le maïs Bt, un plant de maïs génétiquement modifié pour produire une toxine bactérienne à partir de Bacillus thuringiensis (D'où le nom Bt), Toxique pour les insectes. Sur le marché, il existe différentes variétés de cultures capables de résister à des herbicides ou avec une plus grande résistance aux maladies. Les applications de la biotechnologie alimentaire ne sont pas arrêtés à la simple introduction de protéines dans un organisme végétal, il y a des changements qui se produisent sur les voies métaboliques ensemble afin d'encourager la production de métabolites secondaires (voir riz doré ou les tomates riches en anthocyanes[3]). Au cours des dernières décennies, ils ont été mis au point la production réelle de médicaments ou de vaccins recombinants dans des plantes,[4] en particulier dans les cas de médicaments orphelins, afin de faciliter la purification des médicaments réduisant par conséquent les coûts de production. La pomme de terre Amflora, produite par la société BASF, est plutôt un exemple de la pomme de terre GM utilisé pour produire du papier, et non à des fins alimentaires[5]. L'utilisation dans le domaine de la biotechnologie alimentaire, si bien contextualisée aux besoins de la société et le monde agricole, il est important de réaliser des gains de productivité, en particulier dans les zones où les phénomènes météorologiques indésirables est plus intensité. La stabilisation de la production faciliterait la pression sur les stocks et la fluctuation des prix produits, réduisant automatiquement la possibilité que passent les personnes les plus vulnérables de la pauvreté à la faim ou la condition sous-alimentation[6]
  • la biotechnologie rouge ou « biotechnologie médicale, pharmaceutique et vétérinaire ». Il est le domaine de la biotechnologie qui traite des processus biomédicaux et pharmaceutiques. La naissance des premiers médicaments issus de la biotechnologie remonte à la production d'antibiotiques par des micro-organismes, tels que pénicillines produites par des champignons du genre Penicillium et céphalosporines produit par Cephalosporium acremonium. en années quatre-vingt, avec l'introduction de la technologie recombinante est la production a été possible insuline, à l'échelle industrielle, dans une bactérie appelée Escherichia coli. À l'heure actuelle, ils sont produits un grand nombre de protéines recombinantes[7] à usage médical tels que les facteurs du sang (facteur VIII et le facteur IX), les hormones (insuline et l'hormone de croissance), les facteurs de croissance (HGF) et l'érythropoïétine, les cytokines (les interférons et les interleukines), des vaccins et des anticorps monoclonaux.[8]
  • la biotechnologie blanche ou « biotechnologie industrielle. »
    Il est le domaine de la biotechnologie qui traite des processus d'intérêt industriel. Les principales applications dans ce domaine comprennent l'utilisation de enzymes, à-dire la protéine déléguée à accélérer une réaction chimique donnée. Des enzymes telles que hémicellulase, xylanase, lipase et oxydase sont utilisées pour améliorer la résistance du réseau de gluten dans les processus de cuisson. Dans la production de lait pour les protéases enfants sont utilisés depuis plus de 50 ans dans le lait de la vache pour les nourrissons, car ils agissent pour cliver les protéines présentes dans le lait, ce qui rend le lait plus digeste et les allergies diminue. Toujours dans le secteur laitier, la bêta-galactosidase enzyme est utilisée pour hydrolyser le lactose et faire du lait facile à digérer. Dans l'industrie des jus de fruits, les enzymes pectinases sont utilisés pour décomposer la pectine, un polysaccharide présent dans le fruit, une exigence fondamentale pour l'obtention de jus de fruits clairs et stables[9]. l'enzyme laccase, appartenant à la famille des oxydases contenant du cuivre, sont utilisés dans différents domaines: le blanchiment de jeans par l'oxydation de la couleur de l'indigo, l'oxydation des composés phénoliques dans la production d'éthanol, la clarification des jus de vin, de la bière et de fruits[10]. Dans l'industrie du papier, l'utilisation d' cellulase, enzymes capables de dégrader la cellulose, permet des économies considérables sur l'environnement par rapport au processus chimique traditionnel[11].
  • la biotechnologie orange ou « biotechnologie éducative ». Et la diffusion de la biotechnologie et de la formation dans ce domaine. Il fournit des informations et une formation interdisciplinaire sur les questions de la biotechnologie (par exemple, l'élaboration de stratégies pédagogiques pour présenter les questions biotechnologiques telles que la production de protéines recombinantes) à la société, y compris les personnes ayant des besoins spéciaux, tels que les malentendants et / ou visuelle. Il vise à encourager, identifier et attirer les gens avec acomodation scientifique et / ou haute capacité / douance pour la biotechnologie.[12][13]
  • Bio-informatique, que l'industrie liée à la biotechnologie. Il est un domaine interdisciplinaire qui utilise une approche informatique pour résoudre des problèmes biologiques. Il joue un rôle déterminant dans l'application de la génomique fonctionnelle, la génomique structurelle et de la protéomique. Il a un rôle fondamental dans le développement de nouveaux médicaments (découverte de médicaments).

Cours de master

cours graduation et maîtrise en biotechnologie, ils ont été mis en place dans de nombreux universités italiennes et ont pour objectif général de fournir aux étudiants une maîtrise suffisante des méthodes scientifiques générales et le contenu de la biotechnologie. La plupart des cours de licence implique un cours de trois ans et se termine par un stage et thèse, expérimentale ou factuelle. Un cours de degré de son genre, vise à laisser les capacités cognitives de l'élève, et les techniques comportementales pertinentes aux méthodes modernes d'étude et de recherche, visant à l'utilisation des fonctions et des systèmes biologiques pour la production de biens et services.

En plus de la science fondamentale (mathématiques, physique, chimie) Presque tous les cours de licence en biotechnologie comprend des cours de chimie organique, Biologie moléculaire, génétique, biochimie, microbiologie, cytologie, technologies ADN recombinant et des sujets spécifiques qui varient en fonction de la branche (le plus commun: recherche biomédicale, pharmaceutique, industriel, environnemental, vétérinaire, de l'agriculture et de l'alimentation). Les programmes d'études supérieures en biotechnologie, en plus de traiter les questions correctement la biotechnologie comprennent des cours consacrés à la connaissance des questions économiques et éthiques liés à la transformation des produits biotechnologiques.

notes

bibliographie

  • Lilia Alberghina, Enrico mérou, La biotechnologie et de la bio-industrie, UTET, 1996 ISBN 88-02-04969-6.
  • Cristina Serra, biotechnologie, Progress Publishers, 1998.
  • Giuliana Vinci, Donatella Restuccia, Francesca Pirro, Innovation et compétitivité: la biotechnologie et le développement durable, Rome, Universe Publishing Company, 2010.
  • John Magnera, Francesca Pirro, La biotechnologie dans le secteur du textile: Gestion de la qualité, Rome, New Culture Editions, 2009.
  • Adriana Bazzi, Paolo Vezzoni, Biotechnologie de la vie quotidienne, Bari, Editori Laterza, 2003.

Articles connexes

  • Les organismes génétiquement modifiés
  • génie génétique
  • Les plantes transgéniques
  • synthèse de la biologie
  • La vie synthétique

D'autres projets

liens externes

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