Біотехнологія – це сукупність промислових методів, які застосовуютьдля виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів явищ.
Біотехнологічні процеси використовують для очищення навколишнього середовища від побутових і промислових забруднень, зокрема стічних вод. Методи біологічного очищення ґрунтуються на здатності певних видів бактері й як в аеробних, так і в анаеробних умовах розкладати органічні сполуки, що потрапляють у водойми, грунт. Джля прискорення цих реакцій використовують високоактивні штами бактерій, виведені у результаті селекції. Вони розкладають такі органічні сполуки, які неспроможні мінералізувати природні бактерії.
Біотехнологічні процеси застосовують і під час розроблення біологічних методів борьби зі шкідниками сільського та лісового господарств. Останнім часом у розробці біотехнологічних процесів все ширше використовують методи генетичної та клітинної інженерії.
Генетична інженерія – це прикладна галузь молекулярної генетики, яка розробляє методи перебудови геномів організмів за допомогою вилучення або введення окремих генів чи їхніх груп.
Об’єктами дослідженння цієї галузі є переважно прокаріоти, хоча вчені працюють і з генами еукаріот. Так, тривають експерименти зі перенесенням генів еукаріот у клітини бактерій. Наприклад, у клітинах бактерії – кишкової палички – синтезовано інсулін людини, необхідний у лікуванні цукрового діабету. Методами генетичної інженерії одержано білки-інтерферони, які захищають організм людини і тварин від вірусних захворювань, гормон росту, що дає можливість лікувати деякі форми карликовості. Перелік медичних препаратів, вироблених за допомогою методів генетичної інженерії, щорічно зростає.
Результати досліджень генетичної інженерії мають винятково важливе значення і для теоретичної біології. Завдяки їм зроблено важливі відкриття щодо тонкої будови генів, їхнього функціонування, структури геномів різноманітних організмів. Для подальшого розвитку генетичної інженерії необхідним є створення банків генів- колекцій гекнів різноманітних організмів – об’єктів генетичних досліджень, які вбудовані в плазміди та інші переносники і зберігаються при низькуих температурах.
Клітинна інженерія – галузь біотехнології, у якій застосовують методи виділення клітин із організму, утриманняїх на штучному поживному середовищі, а також гібридизацією соматичних клітин. Клітинна інженерія займається сполученням соматичних клітин різних видів, родів, родин і порядків організмів, завдяки чому вдається схрещувати організми, гібридизація яких статевих шляхом неможлива.
Перспективним напрямом клітинної інженерії є клонування. Клоном називають сукупність клітин або особин, які виникли від спільного предка нестатевим шляхом. Клон складається з генетично однорідного матеріалу. Методика клонування твариин така: з незаплідненої яйцеклітини видаляється ядро і пересаджують у неї ядро соматичної клітини іншої особини. Таку штучну зиготу пересаджують у матку самки, де розвивається ембріон. Ця методика дає можливість одержувати від цінних за своїми якостями плідників необмежену кількість потомків, які є їхньою точною генетичною копією.
Ще одним перспективним напрямом досліджень клітинної інженерії є гібридизація соматичних клітин. Цим методом вдається з’єднати в одну кілька попереднього оброблених соматичних клітин, які належать віддаленим у систематичному відношенні організмам. Слід зазначити, що гібридні клітини від організмів, далеких у систематичному відношенні, часто відрізняються тим, що їхні ядра не зливаються, а існують окремо. Такі клітини нездатні до поділу, але можуть існувати тривалий час на поживному середовищі.
Штучні зміни організмів можливі також у ході їхнього зародкового розвитку – ембріональна інженерія.