Wynalezienie technologii rekombinowanego DNA (rDNA) na początku lat 70. dało początek branży biotechnologicznej. Naukowcy opracowali nowe techniki izolowania fragmentów DNA z genomu organizmu, ich łączenia z innymi fragmentami DNA i wstaw hybrydowy materiał genetyczny do innego organizmu, takiego jak bakteria. Obecnie firmy biotechnologiczne rutynowo stosują te techniki do produkcji białek, które zapewniają wiele korzyści.
Leczenie chorób
Wiele chorób leczy się przy użyciu białek rDNA pochodzących od ludzi lub innych zwierząt. Na przykład insulina jest stosowana w leczeniu cukrzycy. Przed opracowaniem technologii rDNA białka te musiały być wytwarzane przez izolację ich z tkanki ludzkiej lub zwierzęcej, co było procesem kosztownym i trudnym. Obecnie jednak substancje te można wytwarzać w bakteriach przy użyciu technologii rDNA, co czyni je bardziej przystępnymi cenowo i łatwiej dostępnymi. Ludzki hormon wzrostu i insulina to dwa z wielu białek wytwarzanych w ten sposób.
Opracowywanie szczepionek
Przed technologią rDNA szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B wykorzystywały osłabione lub zabite wirusy zapalenia wątroby, aby stymulować odpowiedź ludzkiego układu odpornościowego. Nowsze szczepionki wykorzystują białka wirusa zapalenia wątroby typu B wytwarzane za pomocą technologii rDNA. W rezultacie szczepionki zawierają teraz tylko niewielką ilość białka z wirusa, a nie samego wirusa. Białko jest całkowicie niezakaźne i w przeciwieństwie do wirusa nie stwarza ryzyka wywołania infekcji.
Obecnie niektórzy naukowcy pracują z podobnymi technikami rDNA, aby opracować szczepionki na inne choroby, takie jak grypa. Szczepionki przeciw grypie są tradycyjnie wytwarzane z jaj kurzych, więc osoby z alergią na jaja nie mogą ich przyjmować. Szczepionki wytworzone metodami rDNA nie mają tych ograniczeń.
Badania
Naukowcy często muszą wytwarzać i oczyszczać duże ilości białka, aby je zbadać i poznać jego funkcję. Oczyszczanie dużych ilości białka z tkanki zwierzęcej może być trudne, zwłaszcza jeśli białko występuje tylko w niskich stężeniach. Korzystając z technologii rDNA, naukowcy mogą jednak przenieść gen wytwarzający białko na bakterie. Białko można wytworzyć i wyizolować mniejszym nakładem czasu i wysiłku niż tradycyjnymi metodami.
Poprawa plonów
Niektóre rośliny uprawne zostały zmodyfikowane genetycznie, dzięki czemu wytwarzają i zawierają białka normalnie występujące tylko w bakteriach. Białka te sprawiają, że rośliny uprawne są bardziej odporne na niektóre szkodniki lub tolerancyjne na poszczególne rodzaje herbicydów.
Techniki stosowane do wprowadzania tych zmian obejmują technologię rDNA. Zwolennicy biotechnologii upraw uważają, że te ulepszone uprawy prowadzą do lepszej produktywności i bardziej wydajnego rolnictwa. Krytycy uważają, że biotechnologia upraw wiąże się z ryzykiem dla środowiska i zdrowia ludzkiego. Twierdzą, że korzyści są przereklamowane i przeważają ryzyko.