जैव प्रौद्योगिकी को अक्सर जैव चिकित्सा अनुसंधान का पर्याय माना जाता है, लेकिन कई अन्य उद्योग हैं जो जीन का अध्ययन, क्लोनिंग और परिवर्तन के लिए बायोटेक विधियों का लाभ उठाते हैं। हम विचार के आदी हो गए हैं हमारे रोजमर्रा के जीवन में एंजाइम, और कई लोग के उपयोग से जुड़े विवादों से परिचित हैं जीएमओ हमारे खाद्य पदार्थों में। कृषि उद्योग उस बहस के केंद्र में है, लेकिन जॉर्ज वॉशिंगटन कार्वर के दिनों से, कृषि बायोटेक अनगिनत नए उत्पादों का उत्पादन कर रहा है जो हमारे जीवन को बदलने की क्षमता रखते हैं बेहतर।
अविकसित देशों में बीमारी के प्रसार के संभावित समाधान के रूप में कई वर्षों से मौखिक टीके काम कर रहे हैं, जहां लागत व्यापक टीकाकरण के लिए निषेधात्मक हैं। आनुवंशिक रूप से इंजीनियर फसलें, आमतौर पर फल या सब्जियां, जो संक्रामक रोगजनकों से एंटीजेनिक प्रोटीन को ले जाने के लिए डिज़ाइन की जाती हैं, जो अंतर्ग्रहण होने पर एक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करेगी।
इसका एक उदाहरण कैंसर के इलाज के लिए एक रोगी-विशिष्ट टीका है। क्लोन किए गए घातक बी-कोशिकाओं से आरएनए ले जाने वाले तंबाकू के पौधों का उपयोग करके एक एंटी-लिंफोमा वैक्सीन बनाया गया है। परिणामस्वरूप प्रोटीन का उपयोग रोगी को टीका लगाने और कैंसर के खिलाफ उनकी प्रतिरक्षा प्रणाली को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। कैंसर के इलाज के लिए दर्जी के टीकों ने प्रारंभिक अध्ययन में काफी वादा किया है।
पौधों का उपयोग मानव और पशु उपयोग दोनों के लिए एंटीबायोटिक दवाओं के उत्पादन के लिए किया जाता है। पशुओं को सीधे खिलाए जाने वाले पशुओं के भोजन में एंटीबायोटिक प्रोटीन व्यक्त करना, पारंपरिक एंटीबायोटिक उत्पादन की तुलना में कम खर्चीला है, लेकिन यह अभ्यास कई लोगों को परेशान करता है जैवनैतिकता मुद्दे क्योंकि परिणाम व्यापक है, संभवतः एंटीबायोटिक दवाओं का अनावश्यक उपयोग जो एंटीबायोटिक प्रतिरोधी के विकास को बढ़ावा दे सकता है बैक्टीरियल उपभेदों।
मनुष्यों के लिए एंटीबायोटिक दवाओं का उत्पादन करने के लिए पौधों का उपयोग करने के कई फायदे, उत्पाद की बड़ी मात्रा के कारण लागत कम हो जाते हैं जो पौधों बनाम पौधों से उत्पन्न हो सकते हैंकिण्वन इकाई, शुद्धि में आसानी, और स्तनधारी कोशिकाओं और संस्कृति मीडिया का उपयोग करने की तुलना में संदूषण के जोखिम को कम किया।
सिर्फ बीमारी से लड़ने की तुलना में कृषि जैव प्रौद्योगिकी के लिए अधिक है या भोजन की गुणवत्ता में सुधार. कुछ विशुद्ध रूप से सौंदर्य अनुप्रयोग हैं, और इसका एक उदाहरण फूलों की रंग, गंध, आकार और अन्य विशेषताओं में सुधार करने के लिए जीन पहचान और हस्तांतरण तकनीकों का उपयोग है।
इसी तरह, अन्य सामान्य सजावटी पौधों, विशेष रूप से, झाड़ियों और पेड़ों में सुधार करने के लिए बायोटेक का उपयोग किया गया है। इनमें से कुछ परिवर्तन फसलों के लिए किए गए समान हैं, जैसे कि उष्णकटिबंधीय पौधे की एक नस्ल के ठंडे प्रतिरोध को बढ़ाना ताकि इसे उत्तरी उद्यानों में उगाया जा सके।
जैव-उद्योग में जैव-तेल, जैव-डीजल, और जैव-इथेनॉल के किण्वन और शोधन के लिए कृषि उद्योग एक बड़ी भूमिका निभाता है। जेनेटिक इंजीनियरिंग और एंजाइम अनुकूलन तकनीकों का उपयोग अधिक कुशल रूपांतरण और परिणामस्वरूप ईंधन उत्पादों के उच्च बीटीयू आउटपुट के लिए बेहतर गुणवत्ता वाले फीडस्टॉक्स को विकसित करने के लिए किया जा रहा है। अधिक उपज देने वाली, ऊर्जा से सघन फसलें कटाई और परिवहन (व्युत्पन्न ऊर्जा की प्रति इकाई) से जुड़ी सापेक्ष लागत को कम कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च मूल्य के ईंधन उत्पाद बनते हैं।
पार-परागण, ग्राफ्टिंग और क्रॉस-ब्रीडिंग जैसे पारंपरिक तरीकों के माध्यम से पौधे और जानवरों के लक्षणों को बढ़ाना समय लेने वाली है। बायोटेक एडवांस जीन की अति-अभिव्यक्ति या विलोपन, या विदेशी जीन की शुरूआत के माध्यम से आणविक स्तर पर जल्दी से विशिष्ट परिवर्तन करने की अनुमति देते हैं।
उत्तरार्द्ध विशिष्ट जीन प्रमोटर और जैसे जीन अभिव्यक्ति नियंत्रण तंत्र का उपयोग करके संभव है प्रतिलेखन के कारक. मार्कर-असिस्टेड चयन जैसी विधियां दक्षता को बेहतर बनाती हैं "निर्देशित" आमतौर पर जीएमओ से जुड़े विवाद के बिना पशु प्रजनन। जीन क्लोनिंग के तरीकों को प्रजातियों को भी संबोधित करना चाहिए जेनेटिक कोड में अंतर, इंट्रोन्स की उपस्थिति या अनुपस्थिति और बाद के अनुवाद जैसे संशोधन मेथिलिकरण।
वर्षों से, सूक्ष्म जीव बैसिलस थुरिंजिनिसिस, जो कीटों के लिए एक विषैले प्रोटीन का उत्पादन करता है, विशेष रूप से, यूरोपीय मकई बोरर का उपयोग फसलों को धूलाने के लिए किया गया था। डस्टिंग की आवश्यकता को समाप्त करने के लिए, वैज्ञानिकों ने पहले बीटी प्रोटीन, बीटी आलू और कपास के बाद ट्रांसजेनिक कॉर्न को विकसित किया। बीटी प्रोटीन मनुष्यों के लिए विषाक्त नहीं है, और ट्रांसजेनिक फसलें किसानों के लिए महंगा संक्रमण से बचने के लिए आसान बनाती हैं। 1999 में, बीटी कॉर्न को लेकर एक अध्ययन के कारण विवाद खड़ा हो गया, जिसमें यह सुझाव दिया गया था कि पराग मिल्कवीड पर माइग्रेट हो जाता है, जहां इसने सम्राट लार्वा को मार दिया। बाद के अध्ययनों से पता चला कि लार्वा के लिए जोखिम बहुत छोटा था और, हाल के वर्षों में, बीटी मकई के विवाद ने उभरते कीट प्रतिरोध के विषय पर ध्यान केंद्रित किया है।
से भ्रमित नहीं होना है कीट प्रतिरोध, ये पौधे किसानों को अपनी फसल को नुकसान पहुंचाए बिना आसपास के खरपतवारों को मारने की अनुमति देने के लिए सहनशील हैं। इसका सबसे प्रसिद्ध उदाहरण राउंडअप-रेडी तकनीक है, जिसके द्वारा विकसित किया गया है मोनसेंटो. पहली बार 1998 में जीएम सोयाबीन के रूप में पेश किया गया, राउंडअप-रेडी पौधों को हर्बिसाइड ग्लाइफोसेट द्वारा अप्रभावित किया जाता है, जिसे खेत में किसी भी अन्य पौधों को खत्म करने के लिए प्रचुर मात्रा में लगाया जा सकता है। इसका लाभ समय पर बचत और खरपतवार को कम करने के लिए पारंपरिक जुताई से जुड़ी लागत है या खरपतवारों की विशिष्ट प्रजातियों को खत्म करने के लिए विभिन्न प्रकार के शाकनाशियों के कई अनुप्रयोग चुनिंदा। संभावित कमियों में जीएमओ के खिलाफ सभी विवादास्पद तर्क शामिल हैं।
वैज्ञानिक आनुवांशिक रूप से परिवर्तित खाद्य पदार्थ बना रहे हैं, जिसमें मानव स्वास्थ्य को बेहतर बनाने के लिए, विशेष रूप से अविकसित देशों में, बीमारी या कुपोषण से लड़ने के लिए पोषक तत्व होते हैं। इसका एक उदाहरण है गोल्डन राइस, जिसमें बीटा-कैरोटीन होता है, हमारे शरीर में विटामिन ए के उत्पादन का अग्रदूत है। जो लोग चावल खाते हैं वे अधिक विटामिन ए का उत्पादन करते हैं, एशियाई देशों में गरीबों के आहार में एक आवश्यक पोषक तत्व की कमी है। तीन जीन, डफोडिल्स से दो और एक जीवाणु से, चार जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने में सक्षम, इसे बनाने के लिए चावल में क्लोन किया गया था। "स्वर्ण।" यह नाम बीटा-कैरोटीन की अधिकता के कारण ट्रांसजेनिक दाने के रंग से आता है, जो गाजर को एक नारंगी देता है रंग।
पृथ्वी का 20% से कम कृषि योग्य भूमि है, लेकिन कुछ फसलों को आनुवंशिक रूप से बदल दिया गया है ताकि उन्हें लवणता, ठंड और सूखे जैसी स्थितियों के प्रति अधिक सहिष्णु बनाया जा सके। सोडियम अपटेक के लिए जिम्मेदार पौधों में जीन की खोज ने विकास को बढ़ावा दिया है नॉक आउट उच्च नमक वातावरण में उगने में सक्षम पौधे। प्रतिलेखन के ऊपर या नीचे-विनियमन आमतौर पर पौधों में सूखे सहिष्णुता को बदलने के लिए उपयोग की जाने वाली विधि है। सूखे की स्थिति में पनपने में सक्षम मकई और रेपसीड के पौधे अपने चौथे वर्ष में हैं कैलिफोर्निया और कोलोराडो में क्षेत्र परीक्षण, और यह अनुमान है कि वे 4-5 में बाजार तक पहुंचेंगे वर्षों।
स्पाइडर सिल्क, थर्स्टॉन्गेस्ट फाइबर है जो मनुष्य को जाना जाता है, केवलर (बुलेट-प्रूफ वेस्ट बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाता है), स्टील की तुलना में उच्च तन्यता ताकत के साथ। अगस्त 2000 में, कनाडाई कंपनी नेक्सिया ने ट्रांसजेनिक बकरियों के विकास की घोषणा की जिन्होंने अपने दूध में मकड़ी के रेशम प्रोटीन का उत्पादन किया। हालांकि इससे बड़े पैमाने पर प्रोटीन बनाने की समस्या हल हो गई, लेकिन जब वैज्ञानिकों को यह पता नहीं चला कि मकड़ियों की तरह फाइबर में उन्हें स्पिन कैसे किया जाता है। 2005 तक, बकरियां किसी को भी बेचने के लिए तैयार थीं जो उन्हें ले जाएगा। जबकि ऐसा लगता है कि मकड़ी के रेशम के विचार को ठंडे बस्ते में डाल दिया गया है, फिलहाल यह एक तकनीक है भविष्य में फिर से प्रकट होना सुनिश्चित है, एक बार और जानकारी एकत्रित की जाती है कि सिल्क्स कैसे होते हैं बुना।