バイオテクノロジーは生物医学研究の分野でよく言及されますが、実際には、バイオテクノロジーの手法を研究、クローニング、および遺伝子改変に利用する他の多くの産業があります。私たちは日常生活の中で酵素の概念に慣れてきており、多くの人々がGMOの食品としての使用をめぐる論争に慣れ始めています. 農業産業はその議論の中心にありますが、農業バイオテクノロジーは、私たちの生活をより良く変える可能性のある無数の新製品を生み出してきました.
目次
1. ワクチン
経口ワクチンは、広範なワクチン接種が法外に高価である開発途上国における病気の伝染の問題に対する可能な解決策として、長年にわたって使用されてきました。遺伝子組み換え作物、通常は果物や野菜は、病原体から抗原性タンパク質を運ぶように「操作」されており、摂取すると免疫反応を引き起こします。
この例は、がんを治療するための患者固有のワクチンです。リンパ腫に対するワクチンは、悪性 B 細胞からの RNA を運ぶタバコ植物を使用して作成されました。タバコ植物によって作られたタンパク質は、患者のためのワクチンを作り、がんに対する免疫システムを強化するために使用されます. 癌の予防的製造ワクチンは、予備研究で有望であることが示されています。
2. 抗生物質
植物は、人間と動物の両方の抗生物質を生産するために使用されます。動物に直接与えられる飼料中の抗生物質タンパク質の発現は、従来の抗生物質生産よりも安価ですが、この方法は多くの生命倫理上の問題を引き起こします。細菌の抗生物質耐性株。
ヒト用の抗生物質を生産するために植物を使用する利点のいくつかは、発酵に比べて植物から生産できる製品の量が多いため、コストが削減されること、精製が容易であること、および動物細胞の使用と比較して不純物が減少することです。文化メディア。
3.ホア
農業バイオテクノロジーは、病気と闘ったり、食品の品質を改善したりするだけではありません。純粋に審美的なアプリケーションは数多くあります。その一例は、花の色、匂い、サイズ、およびその他の特性を改善するための遺伝子同定および伝達技術の使用です。
同様に、バイオテクノロジーは、他の人気のある観葉植物を改良するために使用されてきました. これらの変更のいくつかは、熱帯品種の耐寒性を高めるなど、私たちが作物に加えた変更と似ています。
4. バイオ燃料
農業部門はバイオ燃料産業で大きな役割を果たしており、バイオディーゼル、バイオディーゼル、バイオエタノールの発酵と精製のための原料を提供しています。遺伝子工学と酵素最適化技術を使用して、より良い品質の原材料を開発し、結果として得られる燃料製品の燃焼効率と発熱効率を高めています。高収量でエネルギー豊富な作物は、収穫と輸送に関連するコスト (生成されるエネルギーの単位あたり) を削減することもでき、その結果、燃料製品の価値が高くなります。
5.動植物の繁殖
他家受粉、接ぎ木、他家繁殖などの伝統的な方法で植物や動物の優れた特性を高めるには、多くの場合時間がかかります。バイオテクノロジーの進歩により、遺伝子の過剰発現や欠失、または外来遺伝子の伝達を通じて、分子レベルで標的を絞った変更を迅速に行うことができます。
後者は、遺伝子特異的プロモーターや転写因子などの遺伝子発現を制御するメカニズムを利用できます。マーカーベースの選択 (MAS) などの方法は、GMO に関する論争を引き起こすことなく、「指示された」動物繁殖の効率を向上させます。しかし、遺伝子クローニング法では、遺伝子コードの種差、イントロンの有無、メチル化などの翻訳後変異にも対処する必要があります。
6. 病害虫に強い植物
何年もの間、昆虫、特にアワノメイガに対して有毒なタンパク質を産生する細菌Bacillus thuringiensisが作物への散布に使用されてきました。この生物農薬の両方の散布を制限するために、科学者はまず Bt タンパク質を発現するトランスジェニック トウモロコシを開発し、続いて Bt ポテトとワタを開発しました。Bt タンパク質は人間や GM 作物に対して無毒であるため、農家は費用のかかる広範な薬物使用を避けることが容易になります。
1999 年、Bt トウモロコシをめぐって論争が起こりました。これは、花粉がトウワタに到達し、トウワタが摂取するとオオカバマダラの幼虫が死亡したことが研究で示されたからです。その後の研究では、幼虫へのリスクは最小限であることが実証されており、近年、Bt トウモロコシをめぐる論争は、新たな害虫耐性のトピックに焦点を移しています。
7. 生物農薬遺伝子を持つ植物
害虫抵抗性と混同しないでください。これらの植物は、農家が作物に選択的に害を与えることなく周囲の雑草を殺すことを可能にします. これの最も有名な例は、モンサントが開発した Roundup-Ready テクノロジーです。1998 年に遺伝子組み換え大豆として初めて導入されたラウンドアップ対応植物は、除草剤グリホサートの影響を受けず、大量に散布して植物上の他の植物を除去することができます。
これの利点は、雑草を減らすための従来の農業や、特定の雑草種を選択的に除去するための他の除草剤の多くのアプリケーションに関連する時間とコストの節約です. 制限はすべて、GMO に対する物議を醸す議論です。
8. 栄養補助食品
ゴールデンライス、農業バイオテクノロジーの可能性、ハイテク農業
科学者たちは、特に発展途上国において、人間の健康を改善するために、病気や栄養失調と闘うのに役立つことが知られている栄養素を含む遺伝子組み換え食品を作成しています。その一例が、体内でビタミン A を生成する前駆体であるベータカロチンを含むゴールデン ライスです。米を食べる人は、アジア諸国の貧しい人々の食事に欠けている必須栄養素であるビタミンAをより多く生産します. 2つは水仙由来、1つはバクテリア由来の3つの遺伝子で、4つの生化学反応を触媒することができ、種子を「黄色」にするためにイネにクローン化された. この名前は、ニンジンにオレンジがかった黄色を与えるベータカロテンの過剰発現によって引き起こされるトランスジェニック種子の色に由来しています.
9. 非生物的ストレス耐性
地球の 20% 未満は農業に適していますが、一部の作物は、塩分濃度、寒さ、干ばつなどの条件に耐えられるように遺伝子組み換えされています。ナトリウムの取り込みを担う植物の遺伝子の発見は、高塩分環境で生育できる植物の開発につながりました。転写のアップレギュレーションまたはダウンレギュレーションは、一般に、植物の耐乾性を変更するために使用される方法です。干ばつの状況でも育つトウモロコシとキャノーラは、米国のいくつかの州ですでに 4 年目の試験が行われており、数年以内に市場に出回ると予測されています。
10.工業用耐久糸
スパイダー シルクは、ケブラー (防弾チョッキの製造に使用される) よりも強く、スチールよりも高い引張強度を持つ、人間に知られている最強の繊維です。2000 年 8 月、カナダの会社 Nexia は、牛乳にスパイダー シルク タンパク質を生成する遺伝子組み換えヤギの開発を発表しました。これによりタンパク質の大量生産の問題は解決されましたが、科学者がクモのようにそれらを繊維に紡ぐ方法を理解できなかったため、プログラムは棚上げされました. 2005 年までに、ヤギを購入したい人は誰でも販売できるようになりました。当時、クモの糸のアイデアは棚上げされたように見えましたが、現実には、これが大きな可能性を秘めた製品であり、科学者たちはまだそれを追求していることを示しています.
