بیوتكنولوژی چیست

بیوتكنولوژی مجموعه ای از متون و روشها است كه برای تولید, تغییر و اصلاح فراورده ها, به نژادی گیاهان و جانوران و تولید میكروارگانیسم ها برای كاربردهای ویژه , از ارگانیسم های زنده استفاده می كند

گستردگی‌ و تنوع‌ كاربردهای‌ بیوتكنولوژی‌، تعریف‌ و توصیف‌ آنرا كمی‌ مشكل‌ و نیز متنوع‌ ساخته‌ است‌.

برخی‌ آنرا مترادف‌ میكروبیولوژی‌ صنعتی‌ و استفاده‌ از میكروارگانیسم‌ها می‌دانند و برخی‌ آنرا معادل‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ تعریف‌ می‌كنند به‌همین‌ دلیل‌ در اینجا مختصراً اشاره‌ای‌ به‌ تعاریف‌ متفاوت‌ از بیوتكنولوژی‌ می‌كنیم‌ كه‌ البته‌ دارای‌ وجوه‌ اشتراك‌ زیادی‌ نیز هستند.

بیوتكنولوژی‌ مجموعه‌ای‌ از متون‌ و روشها است‌ كه‌ برای‌ تولید، تغییر و اصلاح‌ فراورده‌ها، به‌نژادی‌ گیاهان‌ و جانوران‌ و تولید میكروارگانیسم‌ها برای‌ كاربردهای‌ ویژه‌، از ارگانیسم‌های‌ زنده‌ استفاده‌ می‌كند.

كاربرد روشهای‌ علمی‌ و فنی‌ در تبدیل‌ بعضی‌ مواد به‌ كمك‌ عوامل‌ بیولوژیك‌ (میكروارگانیسم‌ها، یاخته‌های‌ گیاهی‌ و جانوری‌ و آنزیم‌ها) برای‌ تولید كالاها و خدمات‌ در كشاورزی‌، صنایع‌ غذائی‌ و دارویی‌ و پزشكی‌ مجموعه‌ای‌ از فنون‌ و روشها كه‌ در آن‌ از ارگانیسم‌های‌ زنده‌ یا قسمتی‌ از آنها در فرایندهای‌ تولید، تغییر و بهینه‌سازی‌ گیاهان‌ و جانوران‌ استفاده‌ می‌شود.

كاربرد تكنیكهای‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ در تولید محصولات‌ كشاورزی‌، صنعتی‌، درمانی‌ و تشخیص‌ باكیفیت‌ بالاتر و قیمت‌ ارزانتر و محصول‌ بیشتر و كم‌ خطرتر استفاده‌ از سلول‌ زنده‌ یا توانائیهای‌ سلول‌های‌ زنده‌ یا اجزای‌ آنها و فرآوری‌ و انتقال‌ آنها به‌صورت‌ تولید در مقیاس‌ انبوه‌

ـ بهره‌برداری‌ تجاری‌ از ارگانیسم‌ها یا اجزای‌ آنها

ـ كاربرد روشهای‌ مهندسی‌ ژنتیك‌ در تولید یا دستكاری‌ میكروارگانیسم‌ها و ارگانیسم‌ها

ـ علم‌ رام‌كردن‌ و استفاده‌ از میكروارگانیسم‌ها در راستای‌ منافع‌ انسان‌

ـ تعاریف‌ بالا از بیوتكنولوژی‌ هركدام‌ به‌تنهائی‌ توصیف‌ كاملی‌ از بیوتكنولوژی‌ نیست‌ ولی‌ با قدر مشترك‌ گرفتن‌ از آنها می‌توان‌ به‌ تعریف‌ جامعی‌ از بیوتكنولوژی‌ دست‌ یافت‌.

براستی‌ چرا چنین‌ است‌؟ هرچند كه‌ با مرور زمان‌ دانشمندان‌ به‌ مفاهیم‌ مشتركی‌ در مورد تعریف‌ بیوتكنولوژی‌ نزدیك‌ شده‌اند اما چرا هر متخصص‌ و دانشمندی‌ تعریف‌ جداگانه‌ای‌ از بیوتكنولوژی‌ ارائه‌ می‌دهد كه‌ درجای‌ خود نیز می‌تواند صحیح‌ باشد (نه‌ الزاماً جامع‌).

علت‌ این‌ حقیقت‌ را باید درماهیت‌ بیوتكنولوژی‌ جُست‌. بیوتكنولوژی‌ همانند زیست‌ شناسی‌، ژنتیك‌ یا مهندسی‌ بیوشیمی‌ یك‌ علم‌ پایه‌ یا كاربردی‌ نیست‌ كه‌ بتوان‌ محدوده‌ و قلمرو آنرا بسادگی‌ تعریف‌ كرد. بیوتكنولوژی‌ شامل‌ حوزه‌ای‌ مشترك‌ از علوم‌ مختلف‌ است‌ كه‌ در اثر همپوشانی‌ و تلاقی‌ این‌ علوم‌ بایكدیگر بوجود آمده‌ است‌. بیوتكنولوژی‌ معادل‌ زیست‌ شناسی‌ مولكولی‌، مهندسی‌ ژنتیك‌، مهندسی‌ شیمی‌ یا هیچ‌ یك‌ از علوم‌ سنتی‌ و مدرن‌ موجود نیست‌؛ بلكه‌ پیوند میان‌ این‌ علوم‌ در جهت‌ تحقق‌ بخشیدن‌ به‌ تولید بهینه‌ یك‌ محصول‌ حیاتی‌ (زیستی‌) یا انجام‌ یك‌ فرآیند زیستی‌ بروشهای‌ نوین‌ و دقیق‌ با كارآئی‌ بسیار بالا می‌باشد.

بیوتكنولوژی‌ را می‌توان‌ به‌ درختی‌ شبیه‌ كرد كه‌ ریشه‌های‌ تناور آنرا علومی‌ بعضاً با قدمت‌ زیاد مانند زیست‌ شناسی‌ بویژه‌ زیست‌ شناسی‌ مولكولی‌، ژنتیك‌، میكروبیولوژی‌، بیوشیمی‌، ایمونولوژی‌، شیمی‌، مهندسی‌ شیمی‌، مهندسی‌ بیوشیمی‌، گیاه‌شناسی‌، جانورشناسی‌، داروسازی‌، كامپیوتر و... تشكیل‌ می‌دهند لیكن‌ شاخه‌های‌ این‌ درخت‌ كه‌ كم‌ و بیش‌ به‌ تازگی‌ روئیدن‌ گرفته‌اند و هرلحظه‌ با رشد خود شاخه‌های‌ فرعی‌ بیشتری‌ را به‌وجود می‌آورند بسیار متعدد و متنوع‌ بوده‌ كه‌ فهرست‌ كردن‌ كامل‌ آنها در این‌ نوشته‌ را ناممكن‌ می‌سازد.

تقسیم‌بندی‌ بیوتكنولوژی‌ به‌ شاخه‌های‌ مختلف‌ نیز برحسب‌ دیدگاه‌ متخصصین‌ و دانشمندان‌ مختلف‌ فرق‌ می‌كند و در رایجترین‌ تقسیم‌بندی‌ از تلاقی‌ و پیوند علوم‌ مختلف‌ با بیوتكنولوژی‌ استفاده‌ می‌كنند و نام‌ شاخه‌ای‌ از بیوتكنولوژی‌ را بدین‌ترتیب‌ وضع‌ می‌كنند. مانند بیوتكنولوژی‌ پزشكی‌ كه‌ از تلاقی‌ بیوتكنولوژی‌ با علم‌ پزشكی‌ بوجود آمده‌ است‌ یا بیوتكنولوژی‌ كشاورزی‌ كه‌ كاربرد بیوتكنولوژی‌ در كشاورزی‌ را نشان‌ می‌دهد. بدین‌ ترتیب‌ می‌توان‌ از بیوتكنولوژی‌ داروئی‌ Pharmaceutical Biotechnology بیوتكنولوژی‌ میكروبی‌، Microbial Biotechnology ، بیوتكنولوژی‌ دریا Marine Biotech ، بیوتكنولوژی‌ قضائی‌ یا پزشكی‌ قانونی‌ Forensic Biotech ، بیوتكنولوژی‌ محیطی‌ Environmental Biotech ، بیوتكنولوژی‌ غذائی‌ food and food stuff Biotech بیوانفورماتیك‌ Bioinformatic ، بیوتكنولوژی‌ صنعتی‌ Industrial ، بیوتكنولوژی‌ نفت‌ ...... بیوتكنولوژی‌ تشخیصی‌ و ... نام‌ برد.

این‌ شاخه‌های‌ متعدد در عمل‌ همپوشانی‌ها و پیوندهای‌ متقاطع‌ زیادی‌ دارند و باز بدلیل‌ ماهیت‌ همه‌جانبه‌ بودن‌ بیوتكنولوژی‌ نمی‌توان‌ در این‌ مورد نیز به‌ ضرس‌ قاطع‌ محدوده‌هائی‌ را برای‌ آنها تعیین‌ نمود.

گستردگی‌ كاربرد بیوتكنولوژی‌ در قرن‌ بیست‌ و یكم‌ بحدی‌ است‌ كه‌، اقتصاد، بهداشت‌، درمان‌، محیط‌زیست‌، آموزش‌، كشاورزی‌، صنعت‌، تغذیه‌ و سایر جنبه‌های‌ زندگی‌ بشر را تحت‌ تأثیر شگرفت‌ خود قرار خواهد داد. بهمین‌ دلیل‌ اندیشمندان‌ جهان‌ قرن‌ بیست‌ و یكم‌ را قرن‌ بیوتكنولوژی‌ نامگذاری‌ كرده‌اند.

● كاربرد بیوتكنولوژی‌ در كشاورزی‌ یا بیوتكنولوژی‌ كشاورزی‌ « Agbiotech »:

▪ عمده‌ترین‌ كاربردهای‌ بیوتكنولوژی‌ در كشاورزی‌ را می‌توان‌ به‌ دسته‌های‌ زیر تقسیم‌ كرد.

۱) ایجاد گیاهان‌ مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها

۲) ایجاد گیاهان‌ تحمل‌ كننده‌ علف‌كشها

۳) ایجاد گیاهان‌ مقاوم‌ به‌ بیماریهای‌ ویروسی‌ و قارچی‌

۴) ایجاد گیاهان‌ مقاوم‌ به‌ شرایط‌ سخت‌ مانند سرما، گرما و شوری‌

۵) ایجاد گیاهان‌ دارای‌ ارزش‌های‌ غذائی‌ ویژه‌

۶) ایجاد گیاهان‌ دارای‌ خاصیت‌ درمانی‌ ـ پیشگیری‌

۷) ایجاد گیاهان‌ دارای‌ خصوصیت‌ متابولیكی‌ تغییر یافته‌ مانند رشد سریع‌ و راندمان‌ كشت‌ بالاتر

۸) ایجاد گیاهان‌ و میوه‌های‌ دارای‌ زمان‌ ماندگاری‌ بیشتر

۹) ایجاد دامهای‌ ترانسژنیك‌ كه‌ دارای‌ خصوصیات‌ ویژه‌ای‌ مانند تولید شیر زیاد یا گوشت‌ كم‌چربی‌ و... هستند.

۱۰) ایجاد جانورانی‌ كه‌ بعنوان‌ كارخانه‌ تولید آنتی‌بادی‌ و واكسن‌ و دارو عمل‌ كنند

۱۱) ایجاد ماهیها و سایر دامهائی‌ كه‌ با سرعت‌ زیاد رشد می‌كنند

۱) گیاهان‌ مقاوم‌ به‌ حشرات‌ و آفتها

باتوسعه‌ تكنیكهای‌ بیوتكنولوژی‌ دانشمندان‌ قادرند ژنهائی‌ از یك‌ موجود زنده‌ را به‌ موجود دیگری‌ انتقال‌ دهند. در سال‌ ۱۹۹۰ اولین‌ گیاه‌ ترانس‌ژنیك‌ در مزرعه‌ واقعی‌ كشت‌ گردید و در ۱۹۹۳ FDA گیاهان‌ و غذاهای‌ ترانس‌ژنیك‌ را بعنوان‌ مواد اساساً بی‌ضرر معرفی‌ كرد.

هم‌اكنون‌ با استفاده‌ از این‌ تكنیكها ژن‌های‌ مربوط‌ به‌ تولید یك‌ پروتئین‌ سمی‌ (بتاتوكسین‌) از باكتری‌ باسیلوس‌ تورانجینسیس‌ به‌ گیاهان‌ متعددی‌ از قبیل‌ ذرت‌، پنبه‌ و سیب‌زمینی‌ و... انتقال‌ یافته‌ است‌ و بدینوسیله‌ این‌ گیاهان‌ به‌ حشراتی‌ كه‌ علاقه‌ به‌ تغذیه‌ از آنها را دارند مقاوم‌ گشته‌اند. چرا كه‌ بمحض‌ استفاده‌ حشرات‌ از این‌ گیاه‌ بدلیل‌ نابودی‌ دستگاه‌ گوارش‌ آنها از بین‌ خواهند رفت‌.

هرساله‌ هزینه‌های‌ هنگفتی‌ بابت‌ مبارزه‌ شیمیائی‌ با این‌ آفات‌ صورت‌ می‌گیرد كه‌ علاوه‌ بر هزینه‌بری‌ زیاد آلودگیهای‌ زیست‌محیطی‌ فراوانی‌ را به‌دنبال‌ دارد. راندمان‌ این‌ مواد شیمیایی‌ نیز بدلیل‌ ایجاد مقاومت‌ در حشرات‌ در برابر سموم‌ بمرور پایین‌ آمده‌ است‌ و بهمین‌ خاطر نیاز به‌ تعویض‌ مكرر این‌ آفت‌كش‌ها وجود دارد.

هم‌اكنون‌ در آمریكا ذرت‌ و پنبه‌ و سیب‌زمینی‌ ترانس‌ژنیك‌ تا میزان‌ زیادی‌ مورد استقبال‌ واقع‌ شده‌ است‌ بطوریكه‌ تا سال‌ ۱۹۹۸ حدود ۱۸% از ذرت‌ و ۱۷% از پنبه‌ و ۴% از سیب‌زمینی‌ كشت‌ داده‌ شده‌ در آمریكا از نوع‌ ترانس‌ژنیك‌ بوده‌ است‌ و هم‌اكنون‌ براساس‌ روند رشد موجود برآورد می‌شود كه‌ بیش‌ از ۵۰% غلات‌ كشت‌ داده‌ شده‌ در آمریكا از نوع‌ ترانس‌ژنیك‌ باشند.

---