з певним цільовим геном. Наприклад, ген якого-небудь цінного гормону тварини (наприклад, гормону росту) штучно впроваджується в бактерію, яка починає продукувати його у великих кількостях. Ще один приклад: трансгенні кози, в результаті введення відповідного гена, можуть виробляти специфічний білок, фактор VIII, який перешкоджає кровотечі у хворих, які страждають на гемофілію, або фермент, тромбокіназу, сприяючий розсмоктуванню тромбу в кровоносних судинах, що актуально для профілактики і терапії тромбофлебіту у людей. Трансгенні тварини виробляють ці білки набагато швидше, а сам спосіб значно дешевше традиційного.
За допомогою біотехнології отримано безліч продуктів для охорони здоров'я, сільського господарства, продовольчої та хімічної промисловості. Причому важливо те, що багато з них не могли бути отримані без застосування біотехнологічних способів. Особливо великі надії пов'язуються зі спробами використання мікроорганізмів і культур клітин для зменшення забруднення середовища і виробництва енергії. У молекулярній біології використання біотехнологічних методів дозволяє визначити структуру геному, зрозуміти механізм експресії генів, змоделювати клітинні мембрани з метою вивчення їх функцій і т.д. Конструювання потрібних генів методами генної та клітинної інженерії дозволяє управляти спадковістю і життєдіяльністю тварин, рослин і мікроорганізмів і створювати організми з новими корисними для людини властивостями, які раніше не спостерігалися в природі.
Мікробіологічна промисловість в даний час використовує тисячі штамів різних мікроорганізмів. У більшості випадків вони поліпшені шляхом індукованого мутагенезу і подальшої селекції. Це дозволяє вести широкомасштабний синтез різних речовин.
У біохімії, мікробіології, цитології безсумнівний інтерес викликають методи іммобілізації як ферментів, так і цілих клітин мікроорганізмів, рослин і тварин.
У ветеринарії широко використовуються такі біотехнологічні методи, як культура клітин і зародків, овогенез in vitro, штучне запліднення. Все це свідчить про те, що біотехнологія стане джерелом не тільки нових продуктів харчування і медичних препаратів, а й отримання енергії і нових хімічних речовин, а також організмів із заданими властивостями. Якщо говорити про перспективи розвитку біотехнології, то центральною проблемою біотехнології залишається інтенсифікація біопроцесів як за рахунок підвищення потенціалу біологічних агентів і їх систем, так і за рахунок удосконалення обладнання, застосування біокаталізаторів (іммобілізованих ферментів і клітин) в промисловості, аналітичної хімії, медицині. В основі промислового використання досягнень біології лежить техніка створення рекомбінантних молекул ДНК. Конструювання потрібних генів дозволяє управляти спадковістю і життєдіяльністю тварин, рослин і мікроорганізмів і створювати організми з новими властивостями. Зокрема, можливе управління процесом фіксації атмосферного азоту і перенесення відповідних генів з клітин мікроорганізмів в геном рослинної клітини.
В якості джерел сировини для біотехнології дедалі більшого значення набуватимуть відтворювані ресурси не харчових рослинних матеріалів, відходів сільського господарства, які служать додатковим джерелом як кормових речовин, так і вторинного палива (біогазу) і органічних добрив.
Однією з бурхливо розвиваються галузей біотехнології вважається технологія мікробного синтезу цінних для людини речовин. За прогнозами, подальший розвиток цієї галузі спричинить перерозподіл ролей у формуванні продовольчої бази людства рослинництва і тваринництва з одного боку, і мікробного синтезу - з іншого. Не менш важливим аспектом сучасної мікробіологічної технології є вивчення участі мікроорганізмів у біосферних процесах і спрямована регуляція їх життєдіяльності з метою вирішення проблеми охорони навколишнього середовища від техногенних, сільськогосподарських і побутових забруднень. З цією проблемою тісно пов'язані дослідження з виявлення ролі мікроорганізмів у родючості грунтів (гумусообразованія і поповнення запасів біологічного азоту), боротьбі зі шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур, утилізації пестицидів та інших хімічних сполук у ґрунті.
Біотехнологія, засновані на досягненнях мікробіології, найбільш економічно ефективні при комплексному їх застосуванні і створенні безвідходних виробництв, що не порушують екологічної рівноваги. Їх розвиток дозволить замінити багато величезні заводи хімічної промисловості екологічно чистими компактними виробництвами. Важливим і перспективним напрямком біотехнології є розробка способів одержання екологічно чистої енергії. Отримання біогазу та етанолу були розглянуті вище, але є і принципово нові експериментальні підходи в цьому напрямку. Одним з них є отримання фотоводорода:
«Якщо з хлоропластів виділити мембрани, ...
