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Den Ursprung der Biotechnologie kann man rund 4000 Jahre zurückverfolgen. Damals nutzten die Sumerer - wenn auch unwissentlich - Mikroorganismen, um alkoholische Getränke zu brauen. Andere wohlbekannte Produkte der traditionellen Biotechnologie sind Käse, Joghurt und Brot.

Die Biotechnologie nutzt lebende Organismen, Zellen oder deren Bestandteile (z.B. Enzyme) zu Forschungszwecken und verwendet die Ergebnisse, um neue Produkte und Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Gesundheitsfürsorge, Landwirtschaft, Lebensmittelproduktion oder anderer industrieller Prozesse zu entwickeln. Heute ist die Biotechnologie eine interdisziplinäre Wissenschaft, die von Biologie, Chemie, Physik, Materialwissenschaften, Ingenieurwissenschaften und Informatik beeinflusst wird.

In der modernen Biotechnologie wird häufig die genetische Ausstattung von Zellen oder Organismen verändert, um dadurch Prozesse zu optimieren. Für diese genetischen Veränderungen können z.B. chemische oder physikalische Verfahren, Zellfusion oder Gentechnik verwendet werden. Im Gegensatz zu den anderen genannten Techniken werden mittels Gentechnik isolierte Nukleinsäuren modifiziert; Gene können hierbei spezifisch eingebaut oder entfernt werden. Moderne Biotechnologie und Gentechnik werden häufig wie Synonyme verwendent, die Gentechnik ist allerdings nur ein Teilgebiet der Biotechnologie. Das erste Gentechnik-Experiment wurde 1973 publiziert und öffnete das Tor zur neuen Ära der sogenannten rekombinanten Biotechnologie.

Biotechnologie ist eine alte Wissenschaft mit großen wirtschaftlichen Möglichkeiten und einer vielversprechenden Zukunft. Sie ist ein wichtiges Werkzeug - wenn auch kein Allheilmittel - um akute globale Probleme wie Hunger oder die nachhaltige Entwicklung anzugehen.

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zur Bedeutung der Biotechnologie für die moderne Medizin
zu den Vorteilen transgener Nutzpflanzen
zu den Vorteilen biokatalytischer Prozesse.

Die Gentechnik ist eine der wissenschaftlichen Disziplinen in der Biotechnologie. Unter Gentechnik werden Methoden zusammengefasst, mit denen man die genetische Ausstattung von Zellen oder Organismen untersucht oder modifiziert. Anders als andere biotechnologische Methoden arbeitet die Gentechnik mit isolierten Nukleinsäuren (DNA, RNA). Mittels technischen und enzymatischer Werkzeuge ist es möglich, spezielle Nukleinsäuresequenzen zu isolieren, zu selektieren, zu analysieren, zu vermehren einzufügen, zu entfernen, umzustrukturieren, zu klonieren oder zu transferieren. Da der genetische Kode in allen Organismen universell gilt, können durch den Einbau von DNA-Sequenzen in lebende Zellen eines anderen Organismus dort Proteine gebildet werden, die durch die transferierte DNA kodiert werden. So können Organismen mit neuen Eigenschaften und Anpassungen an bestimmte Bedingungen entstehen. Die Zellen oder Organismen, in die die neue genetische Information übertragen wurde, nennt man rekombinant oder transgen. In der Gesetzgebung einigte man sich für solche transgenen Organismen auf den Terminus Gentechnisch Veränderter Organismus (GVO, im englischen Sprachgebrauch GMO, Genetically Modified Organism). Im internationalen Protokoll zur Biologischen Sicherheit wird der Terminus Living Modified Organisms (LMO) verwendet, um die Fähigkeit der Organismen, sich zu vermehren, zu betonen und den lebenden Organismus von dem daraus hergestellten Produkt (z.B. Nahrungsmittel) abzugrenzen.

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zu GVOs
zu transgenen Nutzpflanzen
zum Klonen.

Unter dem Begriff GVO (Gentechnisch Veränderter Organismus, im englischen Sprachgebrauch GMO, Genetically Modified Organism) versteht man einen Organismus, dessen ursprüngliches genetisches Material durch gentechnische Methoden verändert wurde. Bakterien, Pilze, Pflanzen und Tiere können gentechnisch verändert und so transgen (rekombinant) werden. GVO ist der Oberbegriff für solche gentechnisch veränderten Organismen. GVOs unterscheiden sich von ihrem natürlichen Gegenstück in einer oder mehrerer biologischer Eigenschaften. Sie können zum Beispiel in der Lage sein, ein neues Protein zu Produzieren oder auch andererseits ein Protein nicht mehr produzieren. Im internationalen Protokoll zur Biologischen Sicherheit wird der Terminus Living Modified Organisms (LMO) verwendet, um die Fähigkeit der Organismen, sich zu vermehren, zu betonen und den lebenden Organismus von dem daraus hergestellten Produkt (z.B. Nahrungsmittel) abzugrenzen.

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zur Entwicklung transgener Pflanzen
zur Kontrolle in der Biotechnologie.

Den Begriff Genomik kann man als die wissenschaftlichen Untersuchung von Genomen definieren. Ein Genom umfasst das gesamte genetische Material und somit die genetische Information eines Organismus. In der Genomik versucht man, die Rolle der Gene eines Organismus zu identifizieren und analysieren, z.B. bei Struktur, Wachstum, Gesundheit und Krankheit. Wenn das Genom eines Organismus sequenziert ist, erfolgt eine Analyse der DNA-Daten und damit der genetischen Information. So kann ein besseres Verständnis von Entwicklung und Funktionieren eines Organismus erzielt werden. Die Analyse von Modellorganismen hilft dabei, auch das Wissen um die menschliche Biologie zu erweitern und möglicherweise Ansatzpunkte für neuartige medizinische Therapien zu finden.
Die untersuchung pflanzlicher Genome ist wichtig für die Entwicklung neuer Nutzpflanzen mit verbesserten EIgenschaften wie Resistenz gegen Schädlinge, Toleranz gegenüber extremen Umweltbedingungen oder verbessertem Nährstoffgehalt. Genomik ist auch ein Werkzeug, um Mikroorganismen für effizientere und umweltverträglicher Produktionsprozesse zu optimieren.

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zur Genomik in der Medizin
zur Bedeutung der Genomik für die Gesellschaft.

Proteomik kann man als die wissenschaftliche Untersuchung der Proteinausstattung eines Organismus definieren. Die Proteinkomposition einer Zelle (das Proteom) ist dynamisch und hängt vom biologischen Status und den Umgebungsbedingungen ab. In der Proteomik analysiert man also die Proteine eines spezifischen Zelltyps oder Gewebes in einem bestimmten Entwicklungsstadium und unter definierten Bedingungen. Dabei liegt besonderes Augenmerk auf der Rolle diese Proteine für Struktur, Funktion und Gesundheitszustand eines Organismus. Die Proteomik identifiziert, charakterisiert und quantifiziert Proteine und liefert damit eine Fülle detaillierter Daten über das untersuchte biologische System. Man hofft, mittels dieser Daten betimmte Stoffwechselwege oder Mechanismen aufzuklären. Das übergeordnete Ziel ist ein besseres Verständnis der komplexen Mechanismen, die den Lebensvorgängen zugrunde liegen.

Note: the multi-langual FAQs on biotechnology, food, medicine, safety and ethics have been provided by the ECOD-BIO project (www.ecod-bio.org).