Biotecnologia
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La Biotecnologia (tecnologia biologica) consiste nello studio delle applicazioni tecnologiche della biologia.
Tra le definizioni disponibili, la più completa sembra quella data dalla Convenzione sulla Diversità Biologica UN, ossia:
- "La biotecnologia è l'applicazione tecnologica che si serve dei sistemi biologici, degli organismi viventi o di derivati di questi per produrre o modificare prodotti o processi per un fine specifico".
La biotecnologia può essere anche definita come la manipolazione di organismi al fine di ottenere soluzioni pratiche o prodotti utili.
Nel linguaggio corrente, si utilizza maggiormente il termine al plurale (biotecnologie), ad indicare gli svariati campi di applicazione che si stanno sviluppando a questo riguardo.
Le biotecnologie sono utilizzate nel settore agroalimentare per ottimizzare il ruolo dei microrganismi, conosciuti da secoli, nella produzione di alimenti comuni. La conoscenza più approfondita (a livello molecolare) dei processi fermentativi di vino e birra, nonché dei meccanismi di incrocio e selezione di varietà animali e vegetali ha portato negli ultimi decenni il settore agroalimentare ad essere sempre più influenzato dalle biotecnologie.
Numerose sono anche le applicazioni nel campo dei biorimedi (trattamento, riciclo e bonifica di rifiuti attraverso microrganismi attivi).
Vi sono applicazioni che, pur non servendosi di microrganismi, sono classificate come biotecnologiche. Le biotecnologie sono infatti ampiamente utilizzate nello sviluppo di nuove terapie mediche o innovativi strumenti diagnostici. Le tecniche di DNA e RNA microarray utilizzate in genetica ed i radiotraccianti utilizzati in medicina sono ottimi esempi.
Le biotecnologie sono tuttavia più spesso associate all'utilizzo di organismi geneticamente modificati. Microrganismi come Escherichia coli o alcuni lieviti possono essere utilizzati per la sintesi di sostanze come insulina o antibiotici. Anche cellule di mammifero geneticamente modificate sono ampiamente utilizzate nella biosintesi di farmaci. Promettenti nuove applicazioni sono legate alla biosintesi di farmaci attraverso organismi vegetali.
Applicazioni al centro di ampio dibattito sono quelle atte alla produzione di animali e piante transgeniche (come il mais BT) noti a tutti come OGM.
Le biotecnologie hanno sostituito le società informatiche nel portafoglio dei titoli tecnologici quotati in borsa (NASDAQ). Delle 1300 aziende biotecnologiche che operano negli USA solo 35 (il 3 %) sono in attivo; le altre sono in perdita. Nonostante ciò i prezzi delle azioni sono in crscita, come ai tempi della bolla speculativa della Net Economy, dove i corsi azonari crebbero per tutti gli anni '90 per sgonfirasi e tornare ai prezzi del decennio precedente.
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[modifica] Settori biotecnologici
Le applicazioni biotecnologiche sono numerose. La seguente classificazione, molto generica, riporta alcuni settori come definiti nel gergo internazionale.
Red biotechnology (biotecnologia rossa) É il settore applicato ai processi biomedici e farmaceutici. Alcuni esempi sono l'individuazione di organismi in grado di sintetizzare farmaci o antibiotici, oppure lo sviluppo di tecnologie di ingegneria genetica per la cura di patologie.
White biotechnology, conosciuta anche come grey biotechnology (biotecnologia bianca e grigia). É la branca che si occupa dei processi biotecnologici di interesse industriale. Ad esempio, la costituzione di microrganismi in grado di produrre sostanze chimiche. Le risorse consumate dai processi industriali di tipo biotecnologico sono notevolmente minori di quelli tradizionali, motivo per cui questo settore è in notevole espansione.
Green biotechnology (biotecnologia verde). É il settore applicato ai processi agricoli. Tra le applicazioni, figura la modificazione di organismi per renderli in grado di crescere in determinate condizioni ambientali o nutrizionali. Lo scopo di questo settore è quello di produrre soluzioni agricole aventi un impatto ambientale minore rispetto ai processi agricoli classici. Ad esempio, sono state ingegnerizzate alcune piante in grado di produrre autonomamente pesticidi, eliminandone la necessità di somministrazione esterna, più dispendiosa ed inquinante. A questo fine è stato prodotto, ad esempio, il mais BT). É in corso un ampio dibattito riguardo all'effettiva eco-compatibilità di questi processi, nonché sulla sicurezza degli organismi geneticamente modificati (OGM).
Bioinformatica, nota talvolta come biologia computazionale. Si tratta di un settore interdisciplinare che utilizza un approccio informatico per risolvere problematiche di tipo biologico. Gioca un ruolo determinante nelle applicazioni di genomica funzionale, genomica strutturale e proteomica. Ha un ruolo fondamentale anche nello sviluppo di nuovi farmaci (drug discovery).
In alcune occasioni si usa anche il termine blue biotechnology (biotecnologia blu), usata per descrivere applicazioni marine ed acquatiche delle biotecnologie.
[modifica] Storia delle biotecnologie
- 8000 AC Raccolta delle sementi per ottenere un raccolto. Conferme in Mesopotamia dell'uso frequente dell'incrocio (selezione artificiale) al fine di migliorare il bestiame.
- 6000 AC Lieviti utilizzati (ad esempio in Egitto)per le prime fermentazioni al fine di produrre birra, vino e pane.
- 4000 AC Produzione di yogurt e formaggio attraverso batteri fermentanti di tipo lattico (Cina).
- 1500 Con le grandi scoperte geografiche, ampia diffusione delle specie vegetali dai luoghi d'origine in tutto il mondo.
- 1675 Anton van Leeuwenhoek scopre l'esistenza di microrganismi al microscopio.
- 1857 Gregor Mendel scopre le leggi dell'ereditarietà
- 1919 Karl Ereky, un agronomo ungherese, usa per la prima volta il termine biotecnologia.
- 1953 James Watson e Francis Crick descrivono la struttura a doppia elica del DNA.
- 1972 La composizione del DNA umano è scoperto essere identico al 99% a quello di scimpanzé e gorilla.
- 1975 Kohler e Milstein mettono a punto la produzione di anticorpi monoclonali
- Anni '80 Si sviluppa la tecnologia del DNA ricombinante. Il batterio procariote Escherichia coli viene ingegnerizzato per produrre molecole come l'insulina nella sua forma umana.(Circa il 5% dei diabetici è allergico all'insulina di origine animale somministrata precedentemente).
- 1983 Kary B. Mullis mette a punto la tecnica della PCR (Polymerase Chain Reaction]], destinata a rivoluzionare il mondo della biotecnologia.
- 1994 La Food and Drug Administration americana (FDA) approva il primo alimento geneticamente modificato: il pomodoro "Flavr Savr".
* 1997 Il gruppo di lavoro coordinato da Ian Wilmut del Roslin Institute scozzese clona per la prima volta una grande mammifero, una pecora (Dolly), utilizzando il DNA di due cellule di pecora adulta.
- 2000 Viene completato il Progetto Genoma Umano.
- 2002 Viene sequenziato interamente il genoma della pianta di riso, la principale fonte nutrizionale di due terzi della popolazione terrestre. Il riso è la prima specie di uso agricolo ad essere interamente sequenziata.
[modifica] Voci correlate
[modifica] Collegamenti esterni
Il portale dell'Associazione Nazionale Biotecnologi Italiani (ANBI)
Il sito del Coordinamento Nazionale degli Studenti di Biotecnologie (CNSB)
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