Sie lesen jeden Tag in der Zeitung von den Fortschritten in der Biotechnologie und hören im Fernsehen darüber, aber manchmal ist die Wissenschaft ein wenig übertrieben. Bringen Sie Ihr Wissen mit Erklärungen für einige gängige Biotechnologie-Begriffe auf Vordermann, damit Sie die neuesten Nachrichten kennenlernen können.
01 Was sind Enzyme?
Genetische Modifikationen an Enzymen durch Protein-Engineering-Techniken wie ortsgerichtete Mutagenese und DNA-Shuffling haben es Wissenschaftlern ermöglicht, die katalytischen Eigenschaften bestimmter Enzyme unter spezifischen industriellen Bedingungen wie extremen Temperaturen oder pH-Werten oder dem Vorhandensein von aggressiven Chemikalien zu verbessern.
02 Wofür steht GVO?
GVO steht für gentechnisch veränderten Organismus. Dies bezieht sich auf Bakterien oder andere Mikroorganismen oder vielzellige Organismen wie Pflanzen und Tiere, deren genetische Zusammensetzung von Wissenschaftlern verändert wurde.
Häufig werden GVOs unter Verwendung von Genklonierungsverfahren als Mittel zur Einführung eines nicht-nativen Gens in einen neuen "rekombinanten" Organismus hergestellt. Ein Beispiel hierfür ist die Einführung von Genen für natürliche Pestizide in nicht heimische Kulturpflanzen, um die Widerstandsfähigkeit von Insekten zu erhöhen und den Bedarf an chemischen Pestiziden zu reduzieren.
Es gibt zahlreiche Anwendungen für GVO in der Biotech-Industrie. Jedoch werden sie oft von vielen als verdächtig angesehen und öffentliche Kontroversen um ihre Verwendung in Nahrungsmitteln, Medikamenten und anderen kommerziellen Produkten.
03 Was ist ein Klon?
In der Biotechnologie ist eine Bedeutung des Begriffs "Klon" jeder lebende Organismus (oder die Produktion eines solchen Organismus) mit genetischem Material, das identisch mit dem des Stammorganismus ist, aus dem es erzeugt wurde.
Eine zweite Bedeutung bezieht sich auf das Klonieren von DNA oder das Erzeugen von Kopien eines einzelnen Gens zur Expression in einem fremden Wirt, was zur Erzeugung von exakten Replikmakromolekülen (z. B. DNA, RNA, Proteinen) führt.
04 Wie funktionieren Puffer?
Puffer sind Lösungen, die die Fähigkeit besitzen, geringe Mengen an Protonen und / oder Hydroxidionen zuzusetzen oder sich zu verdünnen, ohne dass sich der pH-Wert dramatisch ändert. Sie bestehen aus einer Mischung einer schwachen Säure und ihrer konjugierten Base oder einer schwachen Base und ihrer konjugierten Säure. Die Pufferwirkung ist ein Ergebnis des Gleichgewichts zwischen dem Säure-Base-Paar.
Eine optimale Pufferkapazität tritt auf, wenn die Komponenten des Säure-Base-Paares in nahezu gleichen Konzentrationen vorliegen. Wenn sie in gleichen Mengen vorhanden sind, wird der Puffer pH-Änderungen im Bereich seines pKa (Säuredissoziationskonstante) widerstehen.
05 Wie lange dauert es, ein Patent zu bekommen?
Ein Patentschutz ist der beste Weg, um Ihre IP zu schützen. Die Zeitspanne von der Einreichung beim Patent bis zur Genehmigung variiert je nachdem, wo der Antrag eingereicht wird. In den USA dauert der Prozess im Allgemeinen etwa 2 1/2 Jahre. Die Bearbeitungszeit hängt davon ab, ob der Prüfer den Anspruch aufgrund früherer Patente ablehnt oder nicht und ob die neue Patentanmeldung Änderungen unterliegt.
Natürlich hängt die Gesamtzeit, die für die Erlangung eines Patents benötigt wird, auch von der Zeit ab, die für Forschung und Entwicklung vor der Einreichung benötigt wird, und im Fall neuer Medikamente von klinischen Studien, die allesamt über 10 Jahre dauern können.
06 Warum sind neue Medikamente so teuer?
Der gesamte Prozess, ein neues Medikament auf den Markt zu bringen, umfasst jahrelange Laborforschung und -entwicklung, Tierversuche, Toxizitätstests und schließlich klinische Versuche. In der Regel dauert dieser Prozess plus die Einreichung des Patents über 10 Jahre, so dass es lange dauert, bis das Pharmaunternehmen eine Amortisation für seine Investition in Höhe von mehreren hundert Millionen Dollar erzielen kann. Offensichtlich muss das Unternehmen einen Teil dieser Investition zurückgewinnen, so dass die Kosten an die Verbraucher weitergegeben werden.
07 Wie werden biochemische Lösungen sterilisiert?
In der Mitte des 19. Jahrhunderts wurde der Prozess der Pasteurisierung von Louis Pasteur beschrieben, der entdeckte, dass das Erwärmen von Lösungen auf moderate Temperaturen die Anzahl kontaminierender lebender Mikroorganismen reduzieren würde. Diese Forschung legte den Grundstein für die Entwicklung der heutigen Autoklaven: Instrumente, in denen Lösungen und trockene Materialien zur Sterilisation unter Druck erhitzt werden. Materialien werden schnell erhitzt, typischerweise auf etwa 121 ° C, unter einem Druck von etwa 15 psi. Der hohe Druck verhindert das Überkochen von Flüssigkeiten, so dass so hohe Temperaturen die meisten lebenden Mikroorganismen praktisch eliminieren können.
08 Was ist Bioremediation?
Sanierung ist die Wiederherstellung von kontaminiertem Land, Luft oder Wasser aus einem kontaminierten Zustand. Bioremediation ist der Prozess der Nutzung von lebenden Organismen (typischerweise Bakterien, manchmal auch Pflanzen), um chemische Verunreinigungen zu akkumulieren, zu transformieren oder (üblicherweise) abzubauen.
Wenn Pflanzen verwendet werden, wird der Prozess als Phytoremediation bezeichnet. Phytoextraktion ist eine Technik, bei der Pflanzen zur Bioakkumulation von nicht abbaubaren Materialien, typischerweise Metallen, verwendet werden, die so aus dem Boden entfernt und dann während der Ernte aus der Umwelt entfernt werden.
09 Woher kommen Stammzellen?
Die bekannteste Quelle für Stammzellen sind menschliche / tierische Embryonen, was Kontroversen über die auf Bioethik beruhende Stammzellenforschung und die Ansicht, dass das Leben bei der Empfängnis beginnt, hervorruft. Es ist nun bekannt, dass Stammzellen auch aus Plazenta und Fruchtwasser gewonnen werden können und pluripotente Zellen aus adulten Zellen der Haut, Blut und anderen Geweben gewonnen werden können. Die Forschung zur Verwendung von Stammzellen aus nicht embryonalen Quellen hat in den letzten Jahren mehr Aufmerksamkeit erhalten, da Wissenschaftler in einigen Ländern, insbesondere in den USA, gezwungen sind, nach öffentlich akzeptierten ethischen Alternativen zu suchen.
10 Wo erhalten Pharmakonzerne Subjekte für Arzneimittelversuche?
Klinische Studien an Menschen sind ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung neuer Medikamente und tragen dazu bei, sowohl ihre Sicherheit als auch ihre Wirksamkeit zu bewerten. Für viele neue Arzneimittelstudien werden gesunde freiwillige Probanden benötigt und in der Regel abhängig von den Risiken bis zu 10.000 US-Dollar für ihre Teilnahme bezahlt. Personen, die daran interessiert sind, ein Testfach zu werden, können online auf Listen von anstehenden Medikamentenversuchen zugreifen oder die Forschungsprogramme an einzelnen Universitäten und Lehrkrankenhäusern untersuchen.
Patienten mit bestehenden Erkrankungen können sich im Rahmen von Arzneimittelstudien im gleichen Verfahren wie gesunde Personen einschreiben oder von ihrem Arzt überwiesen werden.