Meble kuchenne

Biotechnologia nie istnieje bez znajomości budowy DNA. Większość laboratoriów biotechnologicznych bada własnie kwas dezoksyrybonukleinowy, który kryje w sobie jeszcze wiele nieodkrytych i nieopisanych genów. DNA ma postac podwójnej helisy, lub inaczej „heliksu”. Strukturę ta prawie na pewno zna każdy z nas. Wygląda w przybliżeniu jak skręcona sprężyna. DNA zbudowane jest z pojedynczych elementów zwanych deoksyrybonukletydami. Jest to podstawowy element, który odróżnia DNA od RNA. RNAzbudowane jest w pojedynczych elementów zwanych rybonukleotydami. Wracając do DNA: w skłąd deoksyrybonukleotydu wchodzą cztery zasady. Może to być dwupierścieniowa puryna czyli guanina lub adenina oraz jednopierścieniowa pirymidyna zwana cytozyną lub tyminą. Zawsze z skłąd pojedynczego nukleotydu wchodzi jedna z tych zasad. Poza tym mamy tutaj cukier, pentozę zwaną deoksyrybozą oraz wysokoenergetyczna reszta fosforanowa. W nukleotydzie występują dwa wiązania: N-glikozydowe oraz wiązanie fosfodiestrowe. Wiązanie N-glikozydowe znajduje się pomiędzy pentozą a zasada azotową. Wiązanie fosfodiestrowe znajduje się między kolejnymi deoksyrybonukleotydami. Biotechnologia zaczyna się właśnie na DNA.

Biotechnologia to nauka interdyscyplinarna korzystająca ze zdobyczy nauk przyrodniczych oraz nauk o charakterze inżynieryjnym. Naukami stanowiącymi podstawowy rdzeń biotechnologii są: inżynieria genetyczna, immunologia, biologia molekularna, anatomia, chemia organiczna oraz wiele innych. Ogólny podział nauk biotechnologicznych obejmuje biotechnologię żywności, zwierząt, roślin oraz rzadziej biotechnologię dotyczącą leków czy innych. Mix nauk inżynieryjnych i przyrodniczych ma na celu wykorzystanie organizmów żywych w usługach i produkcji. Bardzo szczególną rolę w biotechnologii ma kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) który jest nośnikiem informacji genetycznej. Kwas dezoksyrybonukleinowy nazywany również cząsteczką życia składa się zarówno z miejsc kodujących białka jak i miejsc, które nie kodują białek. Geny są to obszary DNA, które na drodze ekspresji ekspresji ulegają przepisaniu przez białko enzymatyczne zwane polimerazą DNA na RNA, będące cząsteczką matrycową. Matrycowe RNA przedostaje się z jądra komórkowego do cytoplazmy. Warto wspomnieć, że proces przepisywania DNA na RNA nazywa się transkrypcją. RNA (mRNA) zostaje następnie poddany wewnątrz komórkowej „obróbce”. W wyniku tego procesu introny zostają wycięte, a pozostawione zostają kodujące egzony. Następnie ma miejsce proces translacji czyli przepisanie matrycowego RNA na cząsteczkę białka. W trakcie tego procesu kluczową rolę odgrywają cząsteczki tRNA oraz organella zwane rybosomami. Cząsteczka mRNA dostaje się pomiędzy dwie jednostki rybosomów. Następnie cząsteczkinici tRNA są przyłączane do komplementarnych dla nich kodonów w mRNA. W ten oto sposób z genu powstaje nowe białko. Oczywiście takie białko podlega dodatkowym reorganizacjom. Biotechnologia zajmuje się każdym etapem ekspresji genów za pomocą wysoce specyficznych technik molekularnych. Kwas dezoksyrybonukleinowy bada się za pomocą techniki PCR (Polymerase Chain Reaction), w której następuje lawinowy wzrost liczby kopii DNA w specjalnie do tego przystosowanych warunkach. Technika PCR zachodzi najczęściej w kilkudziesięciu cyklach, które składają się z trzech podstawowych części: denaturacji, przyłączania starterów i elongacji. Matryca DNA ulega amplifikacji z udziałem polimerazy termostabilnej Taq, która pochodzi z gatunku bakterii Thermus aquaticus lub polimeraza Pfu z bakterii Pyrococcus furiosis. RNA badany jest bardzo często z zastosowaniem modyfikacji PCR, zwanej RT-PCR. Technika ta pozwala na przepisanie RNA na bardziej stabilne DNA, a następnie na amplifikację DNA zgodnie z zasadami opisanego wcześniej PCR.
Biotechnologia to niesamowita dziedzina nauki. Naświetlone wyżej rzeczy to zaledwie niewielki ułamek jej możliwości.