Биотехнологија се често сматра синонимом за биомедицинско истраживање, али постоје и многе друге индустрије које користе биотехнолошке методе за учење, клонирање и промену гена. Ми смо навикли на идеју ензима у нашем свакодневном животу и многи људи су упознати са полемикама око употребе ГМО у нашој храни. Пољопривредна индустрија је у средишту дебате, али од дана Георге Васхингтон Царвера, пољопривредна биотехнологија производи небројене нове производе који имају потенцијал да боље промене живот.
01 Ваццинес
Оралне вакцине већ дуги низ година раде као могуће рјешење за ширење болести у неразвијеним земљама, гдје су трошкови превелики за широко распрострањену вакцинацију. Генетски конструисани усеви, обично воће или поврће, дизајнирани да носе антигене протеине од заразних патогена, који ће покренути имунски одговор када се прогностишу. Пример овога је вакцина специфична за пацијенте за лечење карцинома. Вакцина против лимфома је направљена коришћењем биљака дувана који носе РНК из клонираних малигних Б-ћелија. Добијени протеин се затим користи за вакцинацију пацијента и подстиче имуни систем против рака. Вакцине за обраду карцинома направљене од стране вакцине показале су значајно обећање у прелиминарним студијама.
02 Антибиотици
Биљке се користе за производњу антибиотика и за употребу људи и животиња. Изражавање антибиотских протеина у сточној храни, хране се директно животињама, је мање скупо од традиционалне производње антибиотика, али ова пракса покреће многе проблеме у вези са биоетиком , јер је резултат широко распрострањен, вероватно непотребна употреба антибиотика која може промовирати раст антибиотских отпорних бактеријских сојева. Неколико предности коришћења биљака за производњу антибиотика за људе су смањене трошкове због веће количине производа који се може производити од биљака насупрот јединици за ферментацију , лакоће пречишћавања и смањеног ризика од контаминације у поређењу са употребом ћелија и културе сисара медији.
03 Цвети
Има више пољопривредне биотехнологије него само борба против болести или побољшање квалитета хране . Постоје неке чисто естетске примене, а примјер тога је кориштење технике идентификације и преноса гена за побољшање боје, мириса, величине и других особина цвијећа. Исто тако, биотехнологија је коришћена за побољшање других заједничких украсних биљака, нарочито грмова и дрвећа. Неке од ових промена су сличне онима које су направљене за усјеве, као што је повећање хладне отпорности расе тропске биљке, тако да се може гајити у сјеверним вртовима.
04 Биогорива
Том Мертон
Пољопривредна индустрија игра велику улогу у индустрији биогорива, обезбеђујући сировине за ферментацију и прераду биомасе, био-дизела и биоетанола. Технике генетског инжењеринга и ензимске оптимизације користе се за развијање квалитетнијег материјала за ефикасније конверзије и виших БТУ излаза насталих производа горива. Високо приносни, енергетски густи усеви могу смањити релативне трошкове везане за жетву и транспорт (по јединици произведене енергије), што доводи до повећања вриједности горива производа.
05 Узгој биљке и животиња
Унапређење биљних и животињских особина традиционалним методама попут унакрсног опрашивања, калемљења и унакрсног узгоја је дуготрајно. Напредовања биотехнологије омогућавају брзу израду специфичних промена, на молекуларном нивоу кроз превише изражавање или брисање гена или увођење иностраних гена. Ово друго је могуће користећи механизме контроле експресије гена као што су специфични промотори гена и фактори транскрипције . Методе као што је одабир помоћу маркера побољшава ефикасност "усмереног" узгоја животиња, без контроверзе која је обично повезана са ГМО. Методе клонирања генома такође морају да адресирају разлике у врстама у генетичком коду, присуство или одсуство интрона и пост-транслацијске модификације као што је метилација.
06 штетних усјева
Годинама, микробом Бациллус тхурингиенсис , који производи протеин који је отрован за инсекте, а посебно европског зрна за кукуруз, коришћен је за усјеве прашине. Да би се елиминисала потреба за прашњом, научници су прво развили трансгенску кукурузу која изражава Бт протеин, а потом Бт кромпири и памук. Бт протеин није токсичан за људе, а трансгенски усеви олакшавају фармерима да избегавају скупе инфестације. 1999. године спроведене су контроверзе над Бт кукурузом због студије која је предложила да се полен мигрира на млијеко, гдје је убио ларве монарха који су га јели. Касније студије су показале да је ризик за ларве био веома мали, а протеклих година контроверза над Бт кукурузом је променила фокус, на тему појављивања отпорности инсеката.
07 Пестициди-отпорни усеви
Да не буду збуњени са отпорношћу са штеточинама , ове биљке су толерантне да омогуће пољопривредницима да селективно убијају околна корова, без повреде њихових усјева. Најпознатији пример овога је технологија Роундуп-Реади, коју је развио Монсанто. Прво представљено 1998. године као ГМ соје, биљке Роундуп-Реади не утиче на хербицид глифосат, који се може применити у великим количинама како би се елиминисале било које друге биљке на терену. Предности за то су уштеде у времену и трошкови везани за конвенционално обрађивање ради смањивања корова или вишеструких примена различитих врста хербицида како би селективно елиминисали одређене врсте корова. Могуће недостатке укључују све контроверзне аргументе против ГМО-а.
08 Нутриент Супплементатион
У настојању да побољшају људско здравље, нарочито у неразвијеним земљама, научници стварају генетски измењену храну која садржи хранљиве састојке за које се зна да помажу у борби против болести или неухрањености. Пример овога је Голден Рице , који садржи бета-каротен, претходник производње витамина А у нашим телима. Људи који једу пиринач производе више витамина А, есенцијалног хранљивог материјала који недостаје у исхрани сиромашних у азијским земљама. Три гена, два из нарциса и једна из бактерије, способна да катализују четири биокемијске реакције, клониране су у пиринач, да би постале "златне". Име произилази из боје трансгенског зрна због прекомерне експресије бета-каротена, што даје корењу наранџастој боји.
09 Абиотски отпор напетости
Мање од 20% земље је обрадивог земљишта, али су неки усеви генетски измењени да би их постали толерантнији у условима сланости, прехладе и суше. Откривање гена у постројењима одговорним за узимање натријума довело је до развоја избачених биљака способних да расте у високим срединама соли. Употреба или регулисање транспирације је углавном метода која се користи за промјену толеранције сушења у биљкама. Фабрике кукуруза и репица, способне да успевају под условима сушења, налазе се у својој четвртој години испитивања на терену у Калифорнији и Колораду, а очекује се да ће доћи на тржиште за 4-5 година.
10 Индустријска влакна влакна
Цмглее / Викимедиа ЦЦ 2.0
Спидер свила је најјаче влакно познато човјеку, јаче од Кевлар-а (које се користи за производњу метака), са већом затезном чврстоћом од челика. У аугусту 2000. године канадска компанија Некиа најавила је развој трансгених коза која су произвела протеини пајкерске свиле у свом млеку. Иако је то решило проблем производње протеина у маси, програм је био укинут када научници нису могли схватити како их окретати у влакна као што су пајеви. До 2005. године козе су биле на продају свима који би их водили. Иако се чини да је идеја о паук свиљи за сада била стављена на полицу, то је технологија која ће се сигурно поново појавити у будућности, још једном се прикупљају информације о томе како су свиле ткане.