Bereits seit Jahrtausenden werden Mikroorganismen genutzt, um zum Beispiel Bier oder Milchprodukte herzustellen. Heute nutzt die Biotechnologie Erkenntnisse der modernen Molekularbiologie für die verschiedensten Anwendungen, sei es für die Herstellung von Insulin, zur Diagnose von Krebserkrankungen und bei der Überführung von Straftätern. Sie ist sogar dabei, wenn wir Wäsche waschen oder Brot backen.
Die Biotechnologie unterteilt sich in fünf große Anwendungsbereiche: Die rote Biotechnologie beschäftigt sich mit der Medizin, die grüne mit der Landwirtschaft, die weiße mit der Industrie, die blaue mit der Nutzung von Meeresorganismen und die gelbe mit der Nutzbarmachung von Insekten. Zu den Wissenschaften, die an der Biotechnologie beteiligt sind, gehören unter anderem die Biologie, Chemie, Physik, Verfahrenstechnik, Informatik und Medizin.
Die Biotechnologie erforscht ganze Organismen wie Bakterien, Pflanzen, Tiere oder den Menschen sowie auch Zellen und Enzyme im Hinblick auf ihre Erbinformation, das sogenannte Genom. Die Wissenschaftler versuchen, das Genom und seine Funktionen zu verstehen, denn je besser ihnen dies gelingt, desto umfassender können biologische Vorgänge biotechnologisch verändert oder angewendet werden. Die Genomforschung ist daher eine der Plattformtechnologien der modernen Biotechnologie.
Durch die Biotechnologie erweitert der Mensch sein Wissen über die Bausteine und Vorgänge des Lebens. Dadurch können Medikamente entwickelt werden, zum Beispiel Insulin zur Behandlung von Diabetes oder Interferone für die Therapie von Hepatitis B und C oder von Multipler Sklerose. Auch in der Diagnostik wird Biotechnologie eingesetzt, da sich durch sie sogar geringste Spuren der Erbinformation eines Krankheitserregers frühzeitig erkennen lassen. Dank der Biotechnologie können Landwirte ertragssicher anbauen, während Fabriken effizienter und ressourcenschonender Produkte herstellen können.
Die Fortschritte in der Informationstechnologie werden es ermöglichen, ein vollständiges, digitales Modell der vielfältigen Wechselwirkungen innerhalb einer Zelle zu entwickeln. So können Zellen am Computer dargestellt und simuliert werden, sodass man noch gezielter in komplexe Stoffwechselwege eingreifen kann. Dadurch können Pflanzen so verändert werden, dass sich die Zusammensetzung der aus ihnen gewonnenen Öle ändert und sie in bestimmten Bereichen besser eingesetzt werden können. Zudem hilft die Biotechnologie dabei, die Umwelt zu schonen, indem zum Beispiel Mikroorganismen Schadstoffe im Boden gezielt abbauen.
Genetisch bedingte Erberkrankungen wie Krebs können mit der Biotechnologie genauer erforscht und frühzeitiger erkannt werden. Das Risiko einer Erberkrankung verringert sich und die Therapien könnte gezielter am Entstehungsort ansetzen. In naher Zukunft können auch komplexe Gewebe oder ganze Organe nachgezüchtet oder das Wachstum und die Neubildung von Gewebe im Körper angeregt werden.