Rakendusbioloogia ja biotehnoloogia (0)

PÄRNUMAA KUTSEHARIDUSKESKUS
K-12A
MARLEEN ALLE
RAKENDUSBIOLOOGIA
ESSEE
PÄRNU 2015
Rakendusbioloogia
Rakendusbioloogia on bioloogia põhiharude tõestatud seaduspärasuste ja teooriate praktilises elus kasutamise võimaluste ja lahenduste uurimise ning teostamisega tegelev teadusharu .
Rakendusbioloogia on paljutõotav eriti põllumajanduses ja kalanduses, kus bioloogiliste vastastik- ja koostoimemehhanismide toimimist ära kasutades ja toimimist tootmisele soodsas suunas mõjutades saab kas paremat saaki või vähendada kasutatavate taimekaitsevahendite hulka. Laialdast kasutust leiab rakendusbioloogia ka keskkonnakaitse valdkonnas, kus spetsiaalsetele bakteritele ja mikroorganismide omadusi ära kasutades saadakse keskkonnasäästlikumaks muutmisel nii mõndagi ära teha. Rakendusbioloogia abil saab mitmekesistada ja muuta efektiivsemaks toiduainete tootmist, seda inimesele kasulikumaks muutes.
Teiseks suuremaks kasutusalaks on meditsiin , ning üheks enim tuntumaks rakendusbioloogia meditsiini hõlmavaks haruks on biotehnoloogia , mille abil sünteesitakse erinevate elusorganismide poolt inimkehale vajalikke või ravis kasutatavaid aineid.
Biotehnoloogia
Biotehnoloogia on rakendusbioloogia haruteadus, mis kasutab erinevate elusorganismide elutegevusele tuginevaid protsesse inimesele vajalike ainete tootmiseks. Biotehnoloogia on tänapäevane viis lahendada keerukaid probleeme odavalt ja keskkonda säästvalt.
On kokku lepitud, et nüüdne biotehnoloogia algas patendiga – 16. juunil 1980 otsustas USA
Ülemkohus anda patendi hindu Ananda Chakrabarty geneetiliselt muundatud bakterile, kes on
võimeline lagundama toornaftat, et nõnda jagu saada õlireostusest.
Biomeditsiin kasutab biotehnoloogilisi teadmisi muteerunud geenide, denatureerunud ja funktsiooni kaotanud valkude ja patoloogiliste kudede eristamisel. Biotehnoloogilised saavutused võimaldavad seejuures kiiremat diagnoosi, paremat ravi ja haigusi ennetavat praktikat
Biotehnoloogia ühendab geneetika, rakubioloogia , embrüoloogia ja mikrobioloogia teadmisi. Biotehnoloogia abil otsitakse lahendusi probleemidele agrikultuuris, bioenergeetikas, materjaliteaduses, nanotehnoloogias, meditsiinis ja regeneratiivses meditsiinis.
Põhilised biotehnoloogias kasutatavad organismid on bakterid ja seened. Juba ammu enne biotehnoloogia mõiste kasutuselevõttu kasutati elusorganisme inimestele vajaliku tootmiseks.
Toiduainetele lisatakse teatud keemilisi elemente:

• Jodeeritud sool
  
• Kaltsiumiga rikastatud mahlad ja piimatooted
  
• Rauaga rikastatud maisihelbed jn
  

Biotehnoloogia eelised ja probleemid
Eelised:

• Suur energiasäästlikkus
  
• Jäätmevaba või loodusele kahjutute jäätmete teke
  
• Odav tooraine
  

Probleemid:

• Kasutatavad organismid on tundlikud keskkonnategurite suhetes (temperatuur, kontsentratsioon)
  
• Teadlastel kulub palju aega vastavate tüvede saamiseks
  
• Saab toota vaid teatud aineid
  

Biotehnoloogid Eestis
Eesti biotehnoloogid uurivad vähirakke, viiruseid , biotehnoloogia kasutamist keskkonna säästlikuks majandamiseks jn.
Juhtivateks teadus- ja arendusasutusteks on biotehnoloogias Eesti Biokeskus, Tartu Ülikool, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut, Tallina Tehnikaülikool ja Eesti Põllumajandusülikool.
Biotehnoloogia ja toiduained

• Kasutatud juba ammu erinevate piimatoodete ja alkoholi saamiseks.
  
• Hapendamine ( kapsas , kurk), pärmi kasutamine ( tainas ).
  
• Ensüümid seentest (proteaasid) - kalgendavad piima juustu tootmisel.
  
• Pintselhalliku abil toodetakse hallitusjuustu ja salaamit
  
• Bakterite ja hallitusseente ensüümi ( amülaas ) kasutatakse siirupi tootmisel (tärklisest saadakse sahharoos ).
  

Geenitehnoloogia
Geenitehnoloogia on tänapäevane uus tehnoloogiavaldkond, mille eesmärk on geneetilise info kasutamine rakenduslikel eesmärkidel.
Geenitehnoloogia on molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmine DNA molekuli osade siirdamisega.
Geenitehnoloogia eesmärgiks on geneetilise informatsiooni kasutamine kõige erinevamatel rakenduslikel eesmärkidel – põllumajanduses, toiduainete tootmises, inimeste ja loomade mitmete omaduste muutmises ning haiguste diagnoosimises ja ravis.
GMO-d ehk geneetiliselt muundatud organismid on elusolendid, sh. taimed ja ka nendest saadud tooted, nt. loomasööt , kelle pärilikkuse ainele ( geenidele ) on biotehnoloogiliste meetodite abil kunstlikult lisatud teiste elusolendite pärilikkuse ainet või kelle pärilikkuse ainet on muul viisil nüüdisaegse geenitehnoloogia abil muudetud.
Geeniteraapia
Geeniteraapia on võimalus paljude haiguste – nii kaasasündinud kui ka elu jooksul omandatud tõbede raviks.
Geeniteraapiat on kahte liiki:

• Somaatiline e. ravikloonimine
  
• sugurakke mõjustav.
  

Esimene GM bakter oli E .coli 1971.
Esimene GM taim oli tubakataim 1983.
Esimene GM imetaja oli hiir 1985.
1997 Dr Jay Vacanti siirdas hiirele inimese kõhrkoe rakke ja kasvatas hiire seljas kõrva.
GMO PLUSSID JA MIINUSED
Plussid:

• Suurem saagikus (võimalus leevendada inimkonna toiduprobleeme)
  
• Kultuurtaimede suurem elujõulisus ja haiguskindlus, vastupidavus kahjuritele ja külmale
  
• Keskkonna saastatuse vähendamine (vähem kemikaale)
  
• Meditsiinilised uuringud (uued ravimid )
  
• Keskkonna puhastamine (õlireostuse likvideerimine)
  

Miinused:

• Eetikaprobleemid - igal organismil oma genoom
  
• Võib osutuda inimorganismile kahjulikuks (allergeenid)
  
• Võib mõjuda negatiivselt keskkonnale (kahjurite immuunsus looduslike toimeainete suhtes)
  
• Muundatud geenid võivad üle kanduda nt umbrohule “superumbrohi”, muutes ka selle elujõulisemaks
  
• Väheneb looduslik mitmekesisus (looduslikud liigid tõrjutakse välja)
  
• Maitseomaduste halvenemine
  

Geneetiliselt muudetud taimed
Kõige enam on geneetiliselt muudetud:

• Soja (u.60%)
  
• Mais (u.20%)
  
• Raps (u.5%)
  
• Riis
  
• Tomat
  
• Puuvill (u.10%)
  
• Kartul
  
• Teravili
  

Geneetiliselt muudetud loomad
Kõige enam on geneetiliselt muudetud:

• Hiir
  
• Siga
  
• Lammas
  
• Lehm
  
• Kana
  
• Kala
  
• Ahv
  

Mina sööks küll geneetiliselt muundatud toitu, ning arvan, et olen seda isegi juba söönud . See ei muuda minu organismis ega geenides ju midagi, seega miks mitte seda süüa.