LA BIOTECNOLOGIA: INGEGNERIA GENETICA

Con il termine generico di ingegneria genetica (più propriamente tecnologie del DNA ricombinante) si fa riferimento ad un insieme molto eterogeneo di tecniche che permettono di isolare geni, clonarli, introdurli e esprimerli in un ospite eterologo (differente dall'ospite originale). Queste tecniche permettono di conferire caratteristiche nuove alle cellule riceventi. Le cellule così prodotte sono chiamate ricombinanti. L'ingegneria genetica permette anche di alterare la sequenza del gene originale e di produrne uno più adatto a rispondere ad esigenze specifiche, come avviene ad esempio per quanto riguarda gli OGM.
 
Le tecniche dell'ingegneria genetica coinvolgono spesso l'isolamento, la manipolazione e la reintroduzione del DNA all'interno di cellule eterologhe o, più nello specifico, in organismi modello. Il fine può essere, ad esempio, quello di esprimere una proteina all'interno di un organismo diverso da quello di origine (la proteina è detta per questo eterologa), sfruttando i ribosomi e la sintesi proteica dell'organismo ospite. Tale processo è noto come espressione eterologa.
Le applicazioni più fini dell'ingegneria genetica permettono non solo di selezionare un gene al fine di produrne la proteina eterologa, ma di modificare l'informazione genetica stessa, al fine di ottenere una proteina finale parzialmente modificata.

Se da un punto di vista di ricerca pura queste tecniche sono molto importanti per comprendere a fondo la funzione di una determinata proteina, dal punto di vista della ricerca applicata, il fine ultimo è quello di conferire a determinati organismi caratteristiche importanti per svolgere determinati scopi. Tali scopi possono essere applicati ai campi più svariati, come ad esempio quello agricolo (ad esempio la produzione di linee di cereali resistenti agli erbicidi) o quello biomedico (la produzione di insulina attraverso batteri)
Il primo farmaco ottenuto ingegnerizzando un sistema vivente (batterico) è stato l'insulina, approvato dalla FDA nel 1982. Anche l'ormone della crescita umano, precedentemente estratto dai cadaveri, fu rapidamente ingegnerizzato. Nel 1986 la FDA approvò il primo vaccino umano ricombinante, contro l'epatite B. La produzione industriale di farmaci utilizzando i sistemi viventi come bioreattori si è da allora largamente diffusa, diventando attualmente la via preferita di sintesi di numerosi farmaci, in particolare per il costo di produzione relativamente basso.
La produzione di molecole attraverso sistemi biologici è oggi ampiamente sfruttato anche nell'industria alimentare: per la produzione di alimenti nutraceutici, arricchiti cioè con alcune molecole, si può servire di sistemi biologici modificati di specie vegetali e animali.