İlkdefa, 1919 yılında, Karl Ereky tarafından kullanılan Biyoteknoloji teriminin o zamanki tanımı, anlamı ve kapsamı, günümüze kadar gelişen modern tekniklerin bu alana uygulanması ile, önemli ölçüde değişikliklere uğramıştır. Karl Ereky, Biyoteknolojiyi: Biyoteknolojik Sistemler Yardımıyla Ham maddelerin Yeni Ürünlere Dönüştürüldüğü işlemlerdir” şeklinde tanımlamıştır.
Biyoteknoloji, insan, hayvan ve bitki hücrelerinin fonksiyonlarını anlamak ve değiştirmek amacıyla uygulanan çeşitli teknikleri ve işlemleri tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Canlıların iyileştirilmesi ya da endüstriyel kullanımına yönelik ürünler geliştirilmesini, modern teknolojinin doğa bilimlerine uygulanmasını kapsar.
Kanser, AIDS gibi bir çok hastalığın tedavisi ve önlenmesinde kullanılacak genetik ürünler elde edilmesi Büyüme geriliği gibi sorunlara çare olacak ya da bulaşıcı hastalıklara karşı koyacak proteinlerin üretimi Rekombinant ilaç ve aşıları sentezleyecek transgenik bitkilerin geliştirilmesi Hasar görmüş beyin hücrelerinin ve omuriliğin onarımı Organik atıkları metabolize edecek bakterilerin elde edilmesi biyoteknolojinin uygulama alanlarıdır
İnsanlar, binlerce yıldır, biyokimyasal ve genetik mekanizmaların nasıl işlediğini bilmeden şarap ve bira yapımında fermantasyondan, peynir ve yoğurt yapımında sütün bakteriyle ekşitilmesinden ve ekmek yapımında da mayalardan yararlandı. Maya Hücreleri
M.Ö. dönem Mayalar, ilk kez Sümerler tarafından bira yapımında kullanıldılar
M.Ö. dönem Mısırlılar maya kullanarak ekmek yapımını keşfettiler
1673 Anton van Leeuwenhoek ( ), Protozoa ve bakterilerin fermentasyonda rol oynayabileceğini açıklayan ilk bilim adamı 1856 Louis Pasteur ( ) Mikroorganizmaların fermentasyondan sorumlu olduklarını kesin bir şekilde tanımladı
1928 Alexander Fleming petri kaplarında bir parça küfle çevrelenmiş bölümde tüm bakterilerin öldüğünü keşfetti. Böylece penisilin dönemi başladı. Fakat 15 yıl sonra tıbbi kullanım için uygun duruma geldi. 1938 Proteinler ve DNA çeşitli laboratuvarlarda çalışılmaya başlandı. “Moleküler biyoloji” terimi gündeme girdi.
3 Eylül 1928
Alexander Fleming
1941 Bir gen bir enzim hipotezi ortaya atıldı. 1943 Rockefeller vakfı Meksika hükümeti ile işbirliği yaparak Meksika Tarım Programı başlatıldı. Bu yabancı yardımıyla yapılan ilk bitki ıslahı çalışması olarak biyoteknoloji tarihinde yerini aldı. (Meksika hala bildiğimiz Meksika) 1953 Kortizon büyük ölçekte üretilen ilk ürün
1990 İlk başarılı gen terapi çalışmasının yapılması 1994 İlk genetik mühendisliği ile geliştirilmiş domatesin dünya gıda örgütü tarafından kabulü 1999 Deli dana hastalığı için hızlı ve hassas tanı sisteminin geliştirilmesi
I. Dünya Savaşı'nda patlayıcı madde üretmek üzere, aseton yapımında fermentasyon teknolojisi endüstriyel anlamda kullanıldı. Bu teknolojinin kullanımı, 1940'lı yıllarda antibiyotik üretiminde daha da yaygınlaştı. 1970'li yıllardan günümüze kadar olan dönemde ise hem proteinler ve metabolik düngülere ilişkin bilgilerimiz arttı hem de DNA'nın (Deoksiribonükleik Asit) enzimler aracılığıyla kesilip, değiştirilebilmesi ve bir canlıdan bir başkasına nakledilebilmesini mümkün kılan teknolojiler gelişti.
Örneğin, sıcak su kaynaklarında yaşayan bakterilerden birinden elde edilen, yüksek sıcaklığa dayanıklı olan Taq DNA Polimeraz, günümüzde uygulama ve temel bilim alışmalarının ayrılmaz bir parçası olan PCR’nin önemli bir girdisidir.
1982’de insülinle başlayan gelişme 2000 yılında 77 ürün sayısına ulaştı (yılda % 20 büyüme). Dünya’da 325 milyonun üstüne hasta bu ilaçlardan yararlandı. Halen 250 den fazla biyotek. ürünü ilaç ve aşı klinik deneme aşamasında. 200’den fazla farklı hastalığın tedavisi hedefleniyor.
Ekmek mayalanması M.Ö Alkolik mayalanma M.Ö Sirke yapımının öğrenilmesi M.Ö Mezopotamyada şarap üretimi M.Ö Sümerler, Babiller ve Mısırlılar Tarafından Bira üretimi M. Ö.300
«Bir yerde Taunun/vebanın olduğunu duyan kimse oraya gitmesin» Hadis-i Şerif «En iyi ve tehlikesiz su, kaynatılıp soğutularak içilen sudur» İbni Sina
Etanol üretimi 1150 Sirke üretimi (endüstriyel) 14. yy Kültür mantarı üretimi 1650 Mikrobiyal yoldan süt asidi üretimi 1881
Alexander Fleming petri kaplarında bir parça küfle çevrelenmiş bölümde tüm bakterilerin öldüğünü keşfetti. Böylece penisilin dönemi başladı. Fakat 15 yıl sonra tıbbi kullanım için uygun duruma geldi Proteinler ve DNA çeşitli laboratuvarlarda çalışılmaya başlandı. “Moleküler biyoloji” terimi gündeme girdi Bir gen bir enzim hipotezi ortaya atıldı 1941 Rockefeller vakfı Meksika hükümeti ile işbirliği yaparak Meksika Tarım Programı başlatıldı. Bu yabancı yardımıyla yapılan ilk bitki ıslahı çalışması olarak biyoteknoloji tarihinde yerini aldı. 1943
Kortizon büyük ölçekte üretilen ilk ürün 1953 DNA ile yapılan yaygın çalışmalar 1953 – 1976 Genetik mühendisliği ile geliştirilmiş insan insulinin bakteri tarafından üretilmesi 1982 Böcek, bakteri ve virüslere dirençli bitkilerin toprakta yetiştirilmesi çalışmaları 1985 İlk rekombinant aşı (sarılık, Hepatit B) 1986
İlk genetiği değiştirilmiş hayvan olarak meme kanseri çalışmalarında kullanılan fare için patent alınması 1988 İlk başarılı gen terapi çalışmasının yapılması 1990 İlk genetik mühendisliği ile geliştirilmiş domatesin dünya gıda örgütü tarafından kabulü 1994 Biyosensörlerin kullanılması 1996
Doly’nin yapılması 1997 Ebriyonik kök hücre üretimi 1998 Deli dana hastalığı için hızlı ve hassas tanı sisteminin geliştirilmesi 1999
Alkollü içeceklerin üretimi Antibiyotik üretimi Memeli hücre kültürleri Yeni ürünlerin üretimi (Ör: Polisakkaritler) İlaç üretimi Organik çözücü üretimi (Ör:Aseton, bütanol) Protein bakımından zenginleştirilmiş gıdaların üretimi Üretim kapasitesi artışı için fermantasyon tasarımı optimizasyonu
Özgün kimyasal reaksiyonlar için kullanımları Enzim immobilizasyonu (tutuklanması) Yarı sentetik penisilin üretiminde Nişasta ve selüloz hidrolizinde Biyolojik analizler için sensörlerin oluşturulmasında
Atıkların yeniden kullanılabilmesi Atıklardan yeni ürünlerin üretilmesi (Ör: alkol)
Kirliliğin kontrolü Atık toksinlerin uzaklaştırılması Düşük dereceli madenlerden ve madencilik endüstrisi atıklarından metallerin geri kazanılması
Kimyasal ham madde ve etanol, metan ve hidrojen üretimi için lignosellülozik materyalin yenilenebilen enerji kaynağı olarak kullanılması Bitki ve hayvan materyalinin tamamının kullanılması
Besin değeri yüksek, hastalığa dirençli, strese toleranslı yüksek kalitede ve verimde genetik mühendisliği ile geliştirilmiş bitkilerin oluşturulması Hayvancılıkta ürün artırımını sağlamak
Yeni ilaçların oluşturulması İlaçların sadece hastalıklı bölgeye ulaşmasının sağlanması Hastalık tanılarının geliştirilmesi Aşıların geliştirilmesi İnsan genomunun anlaşılması Gen tedavisi
Farmasotik Biyoteknoloji: İmmunomodülatörler, büyüme hormonları, kan proteinleri, antibiyotikler, antikanser ajanları, aşılar, gen terapisi. Çevre Biyoteknolojisi: Biyolojik su arıtma sistemleri, biyoremidasyon, biyobozunur polimerler Tarımsal Biyoteknolojisi: Genetiği değiştirilmiş organizmalar, biyoinsektisidler, biyotoksinler Biyoelektronik: Biyoçip ve biyosensörler Kimyasal Biyoteknoloji: Endüstriyel enzimler, organik asitler, amino asitler
Bazı bitkilerdeki faydalı maddeler zenginleştirilerek daha kaliteli ürünler elde edilebilmektedir. Buğdayda lisin, Baklada metionin gibi.. Yağ, protein, aminoasit, vitamin, mikroelement ve lif gibi kalite etmenlerince iyileştirilmiş yeni bitki genotipleri geliştirmek (buğday, pamuk, mısır, domates..)
Virüs hastalığına dayanıklı kabak (FreedomII); Rafömrü uzatılmış domates (FlavrSavr); Geniş spektrumlu herbisite (Glyphosate) dayanıklı soya fasulyesi, mısır ve pamuk Yüksek oranda laurik asit içeren kanola (Brassicanapus)
Besin içeriği (lipid ve protein) geliştirilmiş soya fasulyesi, yerfıstığı ve kakao; Yeşil kurda dayanıklı pamuk (BollGard) Mısır kurduna dayanıklı mısır (YieldGard) çeşitleri geliştirilmiştir.