เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นการนำวิทยาการความรู้ที่สามารถนำสิ่งมีชีวิต หรือผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตมาใช้ หรือปรับเปลี่ยน ประยุกต์ เพื่อใช้ประโยชน์ตามความต้องการ การใช้เทคโนโลยีชีวภาพมีความซับซ้อนมากขึ้น จนถึงระดับการเปลี่ยนแปลงยีน โดยการใช้ความรู้ทางพันธุวิศวกรรม เป็นผลให้เกิดสิ่งมีชีวิตแปลงพันธุ์ขึ้นมากมาย ตัวอย่างเช่น พันธุวิศวกรรม การโคลน การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การเพาะเลี้ยงเซลล์ ลายพิมพ์ DNA เป็นต้น

1. เทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม

เป็นการนำความรู้พื้นฐานไปใช้ อาทิเช่น การผลิตเนยแข็งจากราหรือแบคทีเรียที่เปลี่ยนตะกอนนมเป็นเนยแข็ง การผลิตนมเปรี้ยวจากการหมักของแบคทีเรียในนมพร่องไขมัน การผลิตซีอิ๊วจากการหมักถั่วเหลืองโดยแบคทีเรียหรือรา การกำจัดน้ำเสียโดยใช้แบคทีเรียซึ่งย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำ การปลูกพืชในน้ำยาแทนการปลูกพืชในดิน การเตรียมวัคซีนโดยการกระตุ้นให้สัตว์ทดลองสร้างภูมิคุ้มกัน เป็นต้น

2. เทคโนโลยีชีวภาพยุคใหม่

2.1) พันธุวิศวกรรม เป็นการนำยีนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปเชื่อมต่อกับ DNA ของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ได้ยีนหรือ DNA สายผสม สิ่งมีชีวิตที่เป็นฝ่ายรับยีน จะสามารถสังเคราะห์โปรตีนชนิดที่ถูกกำหนดโดยยีนที่ได้รับมา เช่น การนำยีนที่สร้างฮอร์โมนอินซูลินของคน ไปแทรกใน DNA ของแบคทีเรีย ทำให้แบคทีเรียนั้นสามารถผลิตฮอร์โมนอินซูลินชนิดเดียวกับของคนได้ เรียกสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากกระบวนการพันธุวิศวกรรมว่า สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม หรือ GMOs โดยพืชที่ได้จากวิธีการนี้ เรียกว่า พืชจำลองพันธุ์

       2.2) การโคลน หมายถึง การสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ ซึ่งมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนสิ่งมีชีวิตต้นแบบทุกประการ โดยการนำนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย ใส่เข้าไปในเซลล์ไข่ที่ดูดเอานิวเคลียสออกไปก่อนแล้ว เซลล์ไข่ที่มีนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย จะพัฒนาไปเป็นสิ่งมีชีวิตตัวใหม่ โดยใช้ข้อมูลในสารพันธุกรรมจากนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย ทำให้สิ่งมีชีวิตตัวใหม่ มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกับสิ่งมีชีวิตต้นแบบทุกประการ สัตว์ตัวแรกที่เกิดจากวิธีการโคลนคือ แกะตัวเมียที่ชื่อดอลลี่ (Dolly)

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นวิธีการโคลนอย่างหนึ่ง ทำโดยการนำส่วนใดส่วนหนึ่งของพืช เช่น ยอด ใบ ก้าน ดอก มาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ ซึ่งประกอบด้วยธาตุอาหาร และฮอร์โมนที่เหมาะสมกับพืชชนิดนั้นๆ ในสภาพปลอดเชื้อ และมีการควบคุมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น แสงสว่าง ปัจจุบันมีการนำวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ มาใช้ในการขยายพันธุ์พืชเศรษฐกิจและพืชหายาก เช่น กล้วยไม้

       2.3) การเพาะเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อ เป็นการนำเซลล์ 2 ชนิด ที่มีคุณสมบัติต่างกันมารวมกันเป็นเซลล์เดียว และมีสมบัติเหล่านั้นอยู่ในเซลล์เดียวกัน 

       2.4) ลายพิมพ์ DNA เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของแต่ละบุคคล ซึ่งถูกถ่ายทอดจากเซลล์พันธุกรรมของพ่อและแม่ ลายพิมพ์ DNA ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ และไม่มีใครมีลายพิมพ์ DNA เหมือนกัน ยกเว้นแฝดร่วมไข่เท่านั้น DNA จากทุกเซลล์ในร่างกายจะเหมือนกันหมด การตรวจจากเนื้อเยื่อส่วนใดๆ ในร่างกายจึงได้ลายพิมพ์ DNA ซึ่งให้ผลเหมือนกัน

การตรวจลายพิมพ์ DNA เป็นการตรวจเทียบลำดับเบสของ DNA ที่ตำแหน่งต่างๆ ซ้ำ โอกาสที่แต่ละบุคคลจะมีลำดับเบสของ DNA ตรงกันในทุกตำแหน่งที่ตรวจนั้นจะไม่มีเลย การตรวจ DNA จึงใช้เป็นเครื่องมือพิสูจน์ผู้ต้องสงสัย หรือหาความสัมพันธ์ทางสายเลือด โดยใช้ลายพิมพ์ DNA เป็นหลักฐานยืนยัน

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร