Biotechnologie

Biotechnologie

Het gebruik van micro-organismen

Een organisme is een levend wezen. Organismen bestaan uit één of meerdere cellen.

Organismen vertonen levenskenmerken:

  1. Ademhalen
  2. Voortplanting
  3. Beweging
  4. Stofwisseling
  5. Uitscheiding
  6. Groei en ontwikkeling
  7. Reageren op prikkels

In de biotechnologie wordt gebruik gemaakt van het metabolisme (stofwisseling) van de micro-organismen (zoals bacteriën en schimmels).

Klassieke biotechnologie het gebruik van micro-organismen (bacteriën en/of schimmels) bij het maken van voedsel, medicijnen en stoffen.

Wordt van oudsher toegepast.

Gistcellen (schimmels) produceren alcohol en koolstofdioxide (CO2). De alcohol wordt o.a. gebruikt bij de bereiding van alcoholische dranken zoals bier. CO2 wordt gebruikt om deeg te laten rijzen. CO2 is een gas dat veel volume aan het deeg geeft. De gistcellen worden aan het deeg toegevoegd. en vervolgens wordt het deeg warm weggezet. Deze warmte zorgt ervoor dat de enzymen in de gistcellen hun werk goed kunnen doen en de suikers omzetten in alcohol en koolstofdioxide. Bij het bakken verdampt de alcohol.

Gistcellen leven onder anaerobe omstandigheden (wat het geval is bij de bereiding van alcoholhoudende drank en in deeg). Dit metabolische proces wordt alcoholgisting genoemd. De gistcellen halen zo energie uit de suikers (bij bier komen die suikers uit tarwe).

glucose -> alcohol + koolstofdioxide + energie (ATP).

Melkzuurbacteriën leven ook anaeroob. Zij zetten melksuiker (lactose)  of glucose om in melkzuur, waarbij energie (ATP) vrijkomt. Melkzuur laat de pH dalen, wat de zure smaak van  yoghurt en zuurkool veroorzaakt.

lactose/glucose -> melkzuur + energie (ATP).

Bacteriën worden ook gebruik bij het zuiveren van rioolwater. Ook voor productie van enzymen voor wasmiddelen worden bacteriën ingezet.

Moderne biotechnologie: het toevoegen van een stukje DNA van een organisme aan het DNA (een gen) van een ander organisme, met als doel het maken van o.a. voedsel en medicijnen.

Wordt pas sinds de kennis over DNA toegepast. (De structuur van het DNA molecuul is pas in 1953 ontrafeld. Pas jaren later zijn de technieken beschikbaar gekomen voor moderne biotechnologie)

Genetische modificatie

Technieken om het DNA van een organisme aan te passen.

Recombinant-DNA-techniek

Manieren om in het genoom van een organisme een extra gen in te brengen (bijvoorbeeld binas 71M)

Recombinant DNA

Gewijzigd DNA na combinatie van DNA van twee verschillende organismen.

Genetisch gemodificeerd organisme (ggo)

Organisme waarvan het erfelijk materiaal door onderzoekers is veranderd met genen voor gewenste eigenschappen.

Transgeen organisme

Een organisme met toegevoegd DNA van een andere soort

Bij bacteriën ligt het DNA los in het grondplasma. Hierdoor is dit DNA gemakkelijker te veranderen dan wanneer het DNA omgeven is door een kernmembraan. Verder delen bacteriën zich relatief snel en ongeslachtelijk. Dus ontstaan er (na genetische modificatie) snel veel bacteriën met hetzelfde (genetisch gemodificeerde) DNA. In een laboratorium wordt (kunstmatig) een stuk DNA van het ene organisme overgebracht in een ander organisme, zoals bijvoorbeeld een bacterie. Deze bacterie bevat dan recombinant-DNA.

Bron: BiNaS