Най-впечатляващите приложения на биотехнологиите
Кои са най-изненадващите приложения на биотехнологиите? Този клон на науката има способността да достига до точки, които са си представени само от научната фантастика. Но те са съвсем реални постижения.
Биотехнологиите са доста нов клон, но в същото време много класически, на биологията и нейните дисциплини. Тя се основава на технологията, която изучава и използва биологичните механизми и взаимодействия на живите същества, особено микроорганизмите. Поради особеното си положение биотехнологиите позволяват получаване резултати, които биха изглеждали като истинска научна фантастика. Някои от приложенията ни улесняват живота, докато други са само предложения за бъдещето. За тези, които не го знаят, съгласно Конвенцията от 1992 г. за биологичното разнообразие биотехнологиите се определят като „всяко технологично приложение, което използва биологични системи и живи организми или техните производни за създаването или модифицирането на продукти или процеси за специфични цели“ и е класифицирани в следните основни клонове:
Червена биотехнология: се отнася за използването на биотехнологии в медицински процеси.
Бяла биотехнология: известен също като индустриална биотехнология, той се прилага за индустриални процеси.
Зелена биотехнология: прилага ли се биотехнология към селскостопанските процеси.
Синя биотехнология: Наричан още морска биотехнология, той е термин, използван за описване на приложенията на биотехнологиите в морска и водна среда.
На какво са способни биотехнологиите?
Някои от най-странните приложения и най-странните изследователи се намират в тази област. От завладяване на други планети за изграждане на супер хора, преминавайки през производството на горива или елиминирайки уран, биотехнологиите винаги имат отговор за всичко. Не че е панацея, но „дайте ми точка и ще движа света“, каза отдавна определен мъдрец. А биотехнологиите знаят много точки.
Завоювайте планета
Пътуването до червената планета е много сложна тема. Марс е враждебен. Много враждебно. И това е най-приятелският съсед, когото имаме. Мисията, която ще ни накара да го колонизираме, ако се случи, първо трябва да види процес на адаптация, обикновено известен като "тераформиране". Тераформирането се състои от коригиране на физико-химичните и геохимичните условия според нашите нужди. И кой по-добре от бактериите да го направи? Нещо повече и какво по-добро от биотехнологиите да ги проектираме? В момента има няколко проекта, които определят как да се „изгради“ синтетичен организъм, генетично модифициран от естествен, способен да произвежда определено вещество, като кислород, от други по-обилни в околната среда. Или да помогне на друга агенция да използва по-добре съществуващите и оскъдни ресурси.
С това, например, можем да помогнем на растенията да фиксирайте азота по-лесно, улеснявайки оплождането. Или за получаване на вода там, където на практика няма. Или още по-добре улавяне на въглероден диоксид. Или милиард други неща. Въпросът е да се използва генетично модифициран организъм, който да помогне да се променят условията на мястото или да се поддържат други организми в такава задача. И геният на въпроса е, че трикът е да се проектира генетично модифициран организъм, който да се тераформира по-късно, тъй като добрите организми, създадени за тази цел, се самоунищожават, за да не развалят екологичния баланс.
И как да проектираме синтетичен организъм? Отдавна знаем как да използваме генетичната база данни, за да вземем гените, които искаме, да ги репликираме и да ги въведем в микроорганизъм, така че да прави това, което искаме. Правим го всъщност всеки ден в университета, например. Всъщност първата стъпка в изграждането на първата верига от почти изцяло синтетична ДНК е направена миналото лято. Идеята за изграждане на организъм практически от разложените парчета на други също се играе отдавна.
Яжте уран и почиствайте света
Но в допълнение към завладяването на нова планета, какво, ако се посветим да действаме на тази, която вече обитаваме? Разбира се, самите основи на биотехнологиите и синтетичната биология, за които говорихме по-рано, биха могли да бъдат използвани за решаване на някои от най-новите проблеми, които имаме на тази планета. Боклукът и отпадъците са постоянна заплаха, това няма съмнение. Макар и ядрена енергия, в момента, Той е един от най-чистите, които съществуват, въпреки общото неинформирано мнение, вярно е, че генерира устойчив и изключително опасен остатък. Радиоактивните отпадъци имат ужасно дълъг период на полуразпад и практически е невъзможно да се третират. Също така е особено опасно, когато избяга във водата и може да замърси океаните и реките, дори питейната вода. Докато биотехнологиите не пречат.
Представете си за момент бактерия, способна да улавя уран и да го концентрира, без да умре. Е, точно това постигна д-р Джема Регера през 2011 г. С лабораторно проектиран Geobacter sulfureducens, неговият изследователски екип успя да формира биофилм, способен да улавят разтворения във вода уран, за да го фиксират, като по този начин се елиминира безразборното и ужасно замърсяване. Но ние не оставаме тук. Искаме ли да премахнем урана? Е, и ние не стигаме дотам, тъй като отдавна знаем, че Shewanella oneidensis е способна да намали този радиоактивен и токсичен метал. За съжаление, все още биоремедиацията може да се използва за елиминиране на суровия продукт, който избягва от петролни аварии, все още е бавна и трудна линия на изследване, но това е така, в търсене на лекарство за този вид замърсяване.
От друга страна, не само радиоактивните материали представляват опасност. Понастоящем биоремедиацията е поле на изследване от голям интерес за биотехнолозите. От биотехнологично проектирани организми, като предишните, до улавяне на тежки метали до бактерии, готови да се отърват от сурови и рафинирани на въглеводороди, които оцветяват екосистемите. Бактерии, способни да улавят и фиксират токсични газове и които дори са способни да генерират полезни компоненти или енергия с тях. Възможностите са невероятни.