369px|miniatura|Àrea de coneixement dels biotecnòlegs La biotecnologia és el conjunt de tecnologies que adapta els mecanismes metabòlics dels éssers vius o parts dels éssers vius per tal d'obtenir-ne béns i serveis. La zona d'estudi està entre la biologia, la bioquímica i l'enginyeria química i té a més gran repercussió en la farmàcia, medicina, microbiologia, la ciència dels aliments i l'agricultura, entre altres camps. El coneixement de què disposen els biotecnòlegs, que fa de lligam entre la biologia i l'enginyeria química, els permet d'optimitzar i dur a gran escala la síntesi de productes que afecten tots aquests camps citats. 369px|miniatura|Cristalls d'insulina.
Els biotecnòlegs són professionals que exerceixen la biotecnologia. Es considera que tenen els coneixements interdisciplinaris necessaris per dur a terme un procés industrial biotecnològic que els permeti generar béns i serveis fent ús de la química dels éssers vius.
Tècniques d'enginyeria genètica o d'ADN recombinant Aquestes tècniques permeten manipular i modificar el genoma dels organismes. Diem que un ADN és recombinant quan conté fragments d'ADN de diferent procedència. Existeixen una sèrie de ferramentes que en permeten modificar l'ADN, com són els enzims de restricció i les ligases.
L'ADN pot ser tallat en fragments mitjançant els enzims de restricció. Aquests enzims reconeixen seqüències específiques i tallen pels llocs concrets. A més els fragments resultants són cohesius. Els enzims que son ADN ligases ajunten els fragments d'ADN. Els vectors gènics porten l'ADN recombinant des d'una cèl·lula donada a una receptora. Hi ha de dos tipus: Plasmidis: són molècules circulars que s'auto-repliquen, s'introdueixen dins de bacteris per un procés anomenat transformació. Virus bacteriòfags: Infecten les cèl·lules i introdueixen l'ADN recombinant.
Probablement el primer que va usar aquest terme va ser Karl Ereky, enginyer hongarès el 1919.
Una secció de la biotecnologia és l'ús directe d'organismes per a la producció de productes orgànics (alguns exemples són la cervesa, els productes làctics). Actualment els bacteris són emprats en la indústria minera en la biolixivació. La biotecnologia també és emprada per al reciclatge, tractament de residus, netejar les zones contaminades per activitats industrials (bioremediació), i per produir armament biològic.
Hi ha també aplicacions de la biotecnologia que no empra organismes vius. Els xips d'ADN fets servir en les anàlisis genètiques en són un exemple. Hi ha moltíssimes produccions que es fan amb només la reacció dels enzims dels microorganismes.
La biotecnologia moderna està sovint associada amb l'ús dels microorganismes genèticament modificats com E. coli o el llevat Saccharomyces cerevisiae per a la producció de substàncies com la insulina o els antibiòtics. També es pot referir als animals transgènics o plantes transgèniques, com el moresc. Cèl·lules animals modificades com les de l'ovari del hàmster xinès (CHO) entre moltíssimes altres són altament emprades per als assajos de les indústries farmacèutiques. Actualment obre expectatives l'ús de les plantes com a bioreactors barats.
La biotecnologia també està comunament associada amb la recerca de noves teràpies i dispositius de diagnòstic.
Camps de la biotecnologia La biotecnologia té aplicacions en quatre àrees industrials principals: salut, producció de plantes i agricultura, usos no alimentaris de plantes i altres productes (per exemple: plàstic biodegradable, oli vegetal, biocombustible, etc.), i utilitzacions mediambientals. miniatura|alt=Alt text|A Gel Documentation System with computer monitor Per exemple, una aplicació de la biotecnologia és la utilització directa d'organismes per a la manufactura de productes orgànics, com la cervesa o la llet. Un altre exemple és la utilització de bacteris a la mineria com en el cas de la biolixiviació. La biotecnologia també té aplicacions en el reciclatge, el tractament dels residus, la neteja de la contaminació originada per les activitats industrials (bioremediació), i també pot produir armes biològiques.
Hi ha un bon nombre de termes d'argot per als de subcamps de la biotecnologia. A més, hi ha diversos termes puntuals atribuïts al seu estudi (biotecnologia animal, biotecnologia vegetal, biotecnologia microbiològica...).
Biotecnologia vermella: Biotecnologia aplicada als processos mèdics, per exemple en el camp de la medicina personalitzada. Alguns exemples són el dissenys de microorganismes dedicats a produir antibiòtics i el disseny de cures genètiques per a malalties a través de la teràpia gènica o cel·lular. Biotecnologia blanca: També coneguda com a biotecnologia grisa o biotecnologia industrial és la biotecnologia aplicada als processos industrials. Un exemple és el disseny d'un organisme per produir un compost químic. Un altre exemple és la utilització d'enzims com a catalitzador industrial tant per produir productes químics preuats o per destruir productes perillosos o contaminants. La biotecnologia blanca tendeix a consumir menys en recursos que els processos tradicionals quan és emprada per a produir béns industrials. Biotecnologia verda: És la biotecnologia aplicada als processos agrícoles. Un exemple seria la selecció i domesticació de plantes a través de la micropropagació. Un altre exemple és el disseny d'un organisme transgènic per créixer sota condicions mediambientals específiques o en presència (o absència) de certes substàncies químiques. Actualment, hi ha molt de debat al voltant de plantes transgèniques concretes relacionades amb aquest camp. Bioinformàtica: És un camp interdisciplinari que prova de resoldre problemes biològics mitjançant tècniques computacionals fent possible una ràpida organització i anàlisi de les dades biològiques. Aquest camp també pot rebre el nom de biologia computacional, i que pot ser definida com la conceptualització de la biologia en termes de molècules i l'aplicació de tècniques informàtiques per entendre i organitzar a gran escala la informació associada amb aquestes molècules.Gerstein, M. "Bioinformatics Introduction ." Yale University. Revisat el 14 de desembre, del 2008. La bioinformàtica té un paper clau en diverses àrees de l'anàlisi de genomes com la genòmica funcional, la genòmica estructural o la proteòmica. Bioenginyeria: L'enginyeria biològica o bioenginyeria és una branca de l'enginyeria que se centra en la biotecnologia i en les ciències biològiques. Inclou diferents disciplines, com l'enginyeria bioquímica, l'enginyeria biomèdica, l'enginyeria de processos biològics, l'enginyeria de biosistemes, etc. Es tracta d'un enfocament integrat dels fonaments de les ciències biològiques i els principis tradicionals de l'enginyeria. Els bioenginyers sovint treballen escalant processos biològics de laboratori a escales de producció industrial. D'altra banda, sovint atenen problemes de gestió, econòmics i jurídics. Com que les patents i els sistemes de regulació (per exemple, la FDA als EUA) són qüestions de vital importància per a les empreses de biotecnologia, els bioengenieros sovint han de tenir els coneixements relacionats amb aquests temes. Hi ha un creixent nombre d'empreses de biotecnologia i moltes universitats d'arreu del món proporcionen programes en bioenginyeria i biotecnologia de forma independent. Bioremediació i biodegradació: La bioremediació és el procés pel qual són utilitzats microorganismes per netejar un lloc contaminat. Els processos biològics tenen un paper important en l'eliminació de contaminants i la biotecnologia aprofita la versatilitat catabolisme dels microorganismes per degradar i convertir aquests compostos. En l'àmbit de la microbiologia ambiental, els estudis basats en el genoma obren nous camps de recerca in silico, que amplien el panorama de les xarxes metabòliques i la seva regulació, així com pistes sobre les vies moleculars dels processos de degradació i les estratègies d'adaptació a les canviants condicions ambientals. Els enfocaments de genòmica funcional i metagenòmiques augmenten la comprensió de les diferents vies de regulació i de les xarxes de flux del carboni en ambients no habituals i per compostos particulars, que sens dubte accelerar el desenvolupament de tecnologies de bioremediació i els processos de biotransformació. Els entorns marins són especialment vulnerables, ja que els vessaments de petroli en regions costaneres i en mar obert són difícils de contenir i els seus danys difícils de mitigar. A més de la contaminació a través de les activitats humanes, milions de tones de petroli entren en el medi ambient marí a través de filtracions naturals. Tot i la toxicitat, una considerable fracció del petroli que entra en els sistemes marins s'elimina per l'activitat de degradació d'hidrocarburs duta a terme per comunitats microbianes, en particular, per les anomenades bacteris hidrocarbonoclàstiques (HCB). A més diversos microorganismes com Pseudomonas, Flavobacterium, Arthrobacter i Azotobacter poden ser utilitzats per degradar petroli. El vessament del vaixell petrolier Exxon Valdez a Alaska el 1989 va ser el primer cas en què es va utilitzar bioremediació a gran escala de manera reeixida, estimulant la població bacteriana suplementant nitrogen i fòsfor que eren els limitants del medi. El terme biotecnologia blava ha estat també emprat per descriure les aplicacions marines i aquàtiques de la biotecnologia, però el seu ús és relativament estrany. A la inversió i la despesa econòmica en tots aquests tipus d'aplicacions de la biotecnologia li ha estat aplicat el terme de bioeconomia.
Usos miniatura|Aquesta rosa començà com un grup de cèl·lules que creixien en un cultiu de teixit. La biotecnologia té usos en quatre grans àrees industrials, incloent-hi la medicina, l'agricultura, l'ús no alimentari de cultius i altres productes (com ara plàstics biodegradables, olis vegetals o biocombustibles), i un ús ambiental.
Per exemple, una aplicació de la biotecnologia és l'ús dirigit d'organismes per manufacturar productes orgànics (com per exemple cervesa o productes lactis). Un altre exemple són els bacteris naturalment presents utilitzats per la indústria minera en la biolixiviació. La biotecnologia també es fa servir per reciclar, tractar residus, netejar llocs contaminats per activitats industrials (bioremediació) o per produir armes biològiques. Hi ha cinc usos: la producció de substàncies terapèutiques, eliminació de metalls pesants, bioremediació, producció d'energia i producció d'aliments.
Avantatges i riscos S'han de diferenciar els avantatges i riscos que es prediquen des d'estudis fets per les corporacions que controlen aquest mercat, o pagats per aquest lobby; i els estudis que es troben lligats a institucions més independents, normalment afins a l'ecologisme.
Avantatges Segons el lobby Biotecnològic Rendiment superior. Mitjançant els OGM el rendiment dels cultius augmenta, donant més aliment per menys recursos, disminuint les collites perdudes per malaltia o plagues així com per factors ambientals. Segons dades de Monsanto-Bayer, la productivitat de la soja transgènica augmenta un 10%. Reducció de pesticides. Cada vegada que un OGM és modificat per resistir una determinada plaga està contribuint a reduir l'ús dels plaguicides associats a la mateixa que solen ser causants de grans danys ambientals i a la salut. Millora en la nutrició. Es pot arribar a introduir vitaminesYe et al. 2000. La ingeniería genética para dar al endosperma de arroz de un camino de síntetis de la provitamina A beta-caroteno. Science 287 (5451): 303-305 i proteïnes addicionals en aliments així com reduir els al·lergens i toxines naturals. També es pot intentar conrear en condicions extremes el que auxiliaria als països que tenen menys disposició d'aliments. Millora en el desenvolupament de nous materials. Segons estudis independents