Bioteknologjia shpesh konsiderohet sinonim me hulumtimin biomjekësor, por ka shumë industri të tjera që përfitojnë nga metodat bioteknologjike për studimin, klonimin dhe ndryshimin e gjeneve. Ne jemi mësuar me idenë e enzimeve në jetën tonë të përditshme dhe shumë njerëz janë të njohur me polemikat që rrethojnë përdorimin e OMGJ-ve në ushqimet tona. Industria bujqësore është në qendër të këtij debati, por që nga ditët e George Washington Carver, bioteknologjia bujqësore ka prodhuar produkte të panumërta të reja që kanë potencial për të ndryshuar jetën tonë për të mirë.
01 Vaksinat
Vaksinat orale kanë qenë në punë për shumë vite si një zgjidhje e mundshme për përhapjen e sëmundjeve në vendet e pazhvilluara, ku kostot janë penguese për vaksinimin e përhapur. Bimët gjeneruese gjenetikisht, zakonisht fruta ose perime, të dizajnuara për të transportuar proteina antigjenike nga patogjenët infektivë, që do të shkaktonin një përgjigje imune kur prekeshin. Një shembull i kësaj është një vaksinë specifike për pacientët për trajtimin e kancerit. Është bërë një vaksinë kundër limfomës duke përdorur bimët e duhanit që mbartin ARN nga qelizat B të klonuara malinje. Proteina rezultuese përdoret pastaj për të vaksinuar pacientin dhe për të rritur sistemin imunitar kundër kancerit. Vaksinat e përshtatura për trajtimin e kancerit kanë treguar premtime të konsiderueshme në studimet paraprake.
02 Antibiotikë
Bimët përdoren për të prodhuar antibiotikë për përdorim të kafshëve dhe kafshëve. Shprehja e proteinave antibiotike në ushqimin e bagëtive, ushqyer direkt me kafshët, është më pak i kushtueshëm sesa prodhimi tradicional i antibiotikëve, por kjo praktikë ngre shumë çështje bioetike sepse rezultati është i përhapur, ndoshta përdorimi i panevojshëm i antibiotikëve që mund të nxisin rritjen e shtameve bakteriale rezistente ndaj antibiotikut. Disa avantazhe për përdorimin e bimëve për të prodhuar antibiotikë për njerëzit janë ulur shpenzimet për shkak të sasisë më të madhe të produktit që mund të prodhohet nga bimët kundrejt një njësie fermentimi , lehtësinë e pastrimit dhe reduktimin e rrezikut të ndotjes krahasuar me atë të përdorimit të qelizave dhe kulturës së gjitarëve media.
03 Lule
Ka më shumë bioteknologji bujqësore sesa thjesht luftimi i sëmundjeve ose përmirësimi i cilësisë së ushqimit . Ekzistojnë disa aplikacione thjesht estetike dhe një shembull i kësaj është përdorimi i teknikave të identifikimit dhe transferimit të gjeneve për të përmirësuar ngjyrën, erën, madhësinë dhe veçoritë e tjera të luleve. Po ashtu, bioteknologjia është përdorur për të bërë përmirësime në bimë të tjera të zakonshme zbukuruese, në veçanti, shkurre dhe pemë. Disa nga këto ndryshime janë të ngjashme me ato të prodhuara në kultura, të tilla si rritja e rezistencës së ftohtë të një race të bimëve tropikale, kështu që mund të rritet në kopshtet veriore.
04 Biokarburantet
Tom Merton
Industria bujqësore luan një rol të madh në industrinë e biokarburanteve, duke siguruar feedstocks për fermentimin dhe rafinimin e bio-naftës, bio-naftës dhe bio-etanolit. Inxhinieria gjenetike dhe teknikat e optimizimit të enzimave po përdoren për të zhvilluar ushqime të cilësisë më të mirë për konvertim më efikas dhe rezultate më të larta të BTU të produkteve të karburantit që rezultojnë. Të lashtat me prodhim të lartë dhe të dendur me energji mund të minimizojnë kostot relative të lidhura me korrje dhe transport (për njësi të energjisë që rrjedhin), duke rezultuar në produkte me vlerë më të lartë të karburantit.
Mbarështimi i bimëve dhe kafshëve
Rritja e tipareve të bimëve dhe shtazëve sipas metodave tradicionale si kryqëzimi, shartimi dhe ndërthurja është shumë kohë. Përparimet e bioteknologjisë lejojnë ndryshime specifike për t'u bërë shpejt, në një nivel molekular përmes tej-shprehjes ose fshirjes së gjeneve, ose futjen e gjeneve të huaja. Kjo e fundit është e mundur duke përdorur mekanizma të kontrollit të ekspresionit të gjeneve të tilla si promotorët e gjeneve specifike dhe faktorët e transkriptimit . Metodat si përzgjedhja me ndihmën e shënuesve përmirësojnë efikasitetin e mbarështimit të kafshëve "të drejtuara" , pa polemika të lidhura normalisht me OMGJ-të. Metodat e klonimit të gjeneve duhet gjithashtu të trajtojnë dallimet e specieve në kodin gjenetik, praninë ose mungesën e introneve dhe modifikimet post-translational si methylation.
06 Kulturat rezistente ndaj murtajëve
Për vite të tëra, mikrobja Bacillus thuringiensis , e cila prodhon një proteinë toksike ndaj insekteve, në veçanti, mulliri evropian i misrit, është përdorur për të tharë lulet. Për të eliminuar nevojën për pluhur, shkencëtarët së pari zhvilluan misër transgenic që shprehin proteina Bt, pasuar nga patate Bt dhe pambuku. Bt proteina nuk është toksike për njerëzit, dhe kulturat transgenic e bëjnë më të lehtë për fermerët për të shmangur infestations kushtueshme. Në vitin 1999, polemika u shfaq mbi grurin Bt për shkak të një studimi që sugjeroi se polen emigroi në qumështor ku vrau larvat monarkë që hëngrën. Studimet pasuese treguan se rreziku për larvat ishte shumë i vogël dhe, gjatë viteve të fundit, polemika mbi grurin Bt ka ndryshuar fokusin, në temën e rezistencës së insekteve në zhvillim.
07 Pesticide-Resistant Crops
Për të mos u ngatërruar me rezistencën ndaj dëmtuesve , këto bimë tolerojnë lejimin e fermerëve për të eliminuar në mënyrë selektive barërat e këqija përreth, pa dëmtuar prodhimin e tyre. Shembulli më i famshëm i kësaj është teknologjia Roundup-Ready, e zhvilluar nga Monsanto. I parë u prezantua në vitin 1998 si soje GM, bimët Roundup-Ready nuk ndikohen nga glyphosate herbicid, e cila mund të aplikohet në sasi të mëdha për të eliminuar çdo bimë tjetër në këtë fushë. Përfitimet për këtë janë kursimet në kohë dhe kostot që lidhen me përpunimin konvencional për të zvogëluar barërat e këqija, ose aplikime të shumëfishta të llojeve të ndryshme të herbicideve për të eliminuar në mënyrë selektive speciet specifike të barërave të këqija. Mangësitë e mundshme përfshijnë të gjitha argumentet kundërthënëse kundër OMGJ-ve.
08 Plotësimi i ushqyesve
Në një përpjekje për të përmirësuar shëndetin e njeriut, veçanërisht në vendet e pazhvilluara, shkencëtarët po krijojnë ushqime gjenetikisht të ndryshuara që përmbajnë lëndë ushqyese të njohura për të ndihmuar në luftimin e sëmundjeve ose kequshqyerjes. Një shembull i kësaj është Rajs i artë , i cili përmban beta-karoten, pararendës për prodhimin e vitaminës A në trupin tonë. Njerëzit që hanë oriz prodhojnë më shumë Vitamina A, një lëndë ushqyese esenciale që mungon në dietat e të varfërve në vendet aziatike. Tre gjene, dy nga daffodils dhe një nga një bakter, të aftë për të katalizuar katër reaksione biokimike, u klonuan në oriz për ta bërë atë "të artë". Emri vjen nga ngjyra e grurit transgenic për shkak të overexpression e beta-carotene, e cila i jep karrota ngjyra e tyre portokalli.
09 Rezistenca Stresi Abiotike
Më pak se 20% e tokës janë tokë të punueshme, por disa kultura janë ndryshuar gjenetikisht për t'i bërë ato më tolerante ndaj kushteve si kripësia, të ftohtit dhe thatësirat. Zbulimi i gjeneve në bimët përgjegjës për marrjen e sodiumit ka çuar në zhvillimin e bimëve që mund të rriten në mjedise të larta të kripës. Up-ose poshtë-rregullimin e transkriptimit është në përgjithësi metoda e përdorur për të ndryshuar tolerancën e thatësirës në bimë. Bimët e misrit dhe të rapeseed, në gjendje të lulëzojnë nën kushtet e thatësirës, janë në vitin e tyre të katërt të sprovave në terren në Kaliforni dhe Kolorado, dhe pritet që ata të arrijnë në treg në 4-5 vjet.
10 Fibrat e fuqisë industriale
Cmglee / Wikimedia CC 2.0
Mëndafshi i merimangës është fibra më e fortë e njohur nga njeriu, më e fortë se Kevlar (përdoret për të bërë xhaketa me plumb), me një forcë më të lartë elastik se çeliku. Në gusht të vitit 2000, kompania kanadeze Nexia njoftoi zhvillimin e dhive transgenike që prodhuan proteinat e mëndafshit të merimangës në qumështin e tyre. Ndërsa kjo zgjidhte problemin e prodhimit të proteinave në masë, programi u vendos në radhët e veta kur shkencëtarët nuk mund të kuptonin se si t'i tjerrin në fibra si merimanga. Deri në vitin 2005, dhitë ishin në shitje për këdo që do t'i merrte. Ndërkohë që duket se ideja e mëndafshit të merimangës është vënë në raft për momentin, është një teknologji që është e sigurtë se do të shfaqet përsëri në të ardhmen, edhe një herë më shumë informacion do të mblidhet në lidhje me atë se si janë të endura silks.