Koncom 20. storočia biotechnológia vstúpila do životov väčšiny Európanov biotechnológia formou aplikácií pri výrobe potravín, medicíny a ochrany životného prostredia.
Biotechnológia v najširšom význame znamená akýkoľvek postup, ktorý používa živé organizmy na prípravu produktov, ktorých výsledkom majú byť kvalitnejšie rastliny alebo zvieratá, prípadne mikróby na konkrétne účely. Táto definícia pokrýva tradičné postupy šľachtenia rastlín, chovu zvierat a fermentácie, ktoré majú svoje začiatky pred tisícmi rokov. Pokrýva aj postupy modernej biotechnológie, akým je napríklad priemyselné používanie rekombinantnej DNA (deoxyribonukleovej kyseliny), spájanie buniek a bioprocesné postupy nového typu.
Najstarším z týchto nových postupov je klonovanie génov, ktoré má len niečo vyše 20 rokov. Poznatky modernej biotechnológie vychádzajú z pokrokov molekulárnej genetiky dosiahnutých v období rokov 1950 – 1975. Patrí sem rozlúštenie štruktúry DNA, ktoré uskutočnil James Watson a Francis Crick v 50. rokoch 20. storočia, a zistenie D. T. Averyho zo 40. rokov 20. storočia, že DNA je nositeľom genetickej informácie.
Významnou súčasťou modernej biotechnológie je poznanie, prenos a úprava génov – jednotiek, pomocou ktorých sa dajú dediť všetky vlastnosti, či už ide o maximálne výnosy úrody pšenice, farbu rajčiakov alebo enzýmy produkované konkrétnym kmeňom kvasiniek. Gény živých vecí väčšinou pozostávajú z DNA, ktorá obsahuje inštrukcie týkajúce sa produkcie bielkovín.
V biotechnológii je najdôležitejšia skutočnosť, že známa „dvojitá špirála“ sacharidových a fosfátových molekúl DNA má u všetkých živých vecí identickú štruktúra. Znamená to, že informácie, ktoré obsahuje, sa dajú preniesť medzi rôznymi druhmi živočíchov, rastlín alebo baktérií. Napríklad gén bakteriálnej bielkoviny, ktorá ničí hmyz, sa úspešne zaviedol do celého radu plodín, v dôsledku čoho sa znižuje potreba chemických insekticídov.
Okrem prenosu génov medzi druhmi je možné aj „vypnúť“ nežiaduce znaky, napríklad produkciu konkrétnej bielkoviny. Tento postup – protiznaková technológia – sa použil na vypnutie génu zodpovedného za mäknutie rajčiakov, pričom sú tieto produkty dlhšie skladovateľné.
Dosah biotechnológie na poľnohospodárstvo
Po pomalšom naštartovaní v oblasti medicíny by mala mať biotechnológia hlavný dosah na poľnohospodárstvo. Teoreticky je dnes možné vykonávať genetickú manipuláciu a transformáciu na všetkých druhoch rastlín vrátane hlavných svetových plodín.
V súčasnosti sa komerná aktivita sústreďuje najmä na postupy mikropropagácie a získavania tkanivových kultúr, čo umožňuje produkciu miliónov identických zdravých rastlín. Je to dôležité najmä pri kvetoch, zemiakoch a lesných drevinách. V kombinácii so systémami genetickej transformácie máme dnes potenciál na zabránenie potreby programov časovo náročného šľachtenia rastlín, ktoré tradične trvá vyše 10 rokov.
Hlavné problémy biotechnológie rastlín
| Problém | Oblasť výskumu |
| Genetika a šľachtenie | Výskum genónu Genetické markery pri šľachtení |
| Ovplyvnenie vstupov a výnosov | Odolnosť potravinárskych a priemyselných plodín voči herbicídom; Odolnosť potravinárskych a priemyselných plodín voči insekticídom; Odolnosť voči bakteriálnym, hubovým a vírusovým ochoreniam |
| Produkty a aplikácie | Cukor v škrobe (odlišné zloženie alebo vyšší obsah)
Oleje (odlišné zloženie alebo vyšší obsah)
Arómy (v potravinách alebo vo forme extraktov)
Špeciálne organické zlúčeniny (farbivá)
Zásobné bielkoviny
Ovocie (dozrievanie a kvalita) |
| Životné prostredie | Tolerancia voči suchu, soli a horúčave
Tolerancia voči záplavám
Adaptácia na sucho (zmena obmedzení pri pestovaní)
Odolnosť voči chladu (konkrétne proti mrazu) |
.jpg)
