thumb|160px|Az élesztőből származó tRNSPhe röntgensugár-struktúrája. A lila: akceptor szár, borpiros: D-loop, kék: antikodon loop, narancs: változó hurok, zöld: TPsiC-loop, sárga: akceptor szár CCA-3 része, szürke: antikodon thumb|160px|Bioreaktor thumb|160px|Műszaki elve egy biológiai, forró-zsírtalanítónak thumb|160px|Az élet fájának félautomatikus rekonstrukciója.http://bioinformatics.oxfordjournals.org/content/23/1/127.full Interaktív életfa, egy web-alapú eszköz, filogenetikai rekonstrukciója az élőlényeknek.http://itol.embl.de/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16513982?dopt=AbstractA biotechnológia (görögül: βίος, BIOS, "élet"; angolul: biotechnology) élőlények segítségével végzett technológia. A biotechnológia a tudomány és technológia alkalmazása élő szervezeteken, azok részein, termékein vagy modelljein azzal a céllal, hogy megváltoztassunk élő vagy élettelen anyagokat tudás, termékek vagy szolgáltatások létrehozásáért.(OECD 2005) Új tulajdonságokkal rendelkező élőlények vagy sejtek előállítását jelenti, főként molekuláris- és sejtbiológián alapuló technológiák alkalmazásával.
A biokémiának, a mikrobiológiának és a műszaki tudományoknak az integrált felhasználása annak érdekében, hogy mikroorganizmusoknak, tenyésztett sejteknek vagy ezek egyes alkotórészeinek (pl. enzimeknek) valamely képességét ipari termelési célokra alkalmazzuk.Európai Biotechnológiai Szövetség
A biotechnológia fogalma thumb|160px|A Yecoro búzafajta (jobbra) érzékeny a sótartalomra, a növények keresztezéséből származó W4910 hibrid fajta (balra), amely nagyobb toleranciájú a magasabb sótartalmú környezettel szemben. thumb|160px|Filgrastim struktúrája. A filgrasztim egy kolónia-stimuláló faktor (G-CSF) analóg, amely fokozza a proliferációját és differenciálódását a granulocitáknak. Az első rekombináns DNS technológiával készült gyógyszerek egyike.http://www.ebi.ac.uk/pdbe/entry-images/%7b%7b%7bpdb%7d%7d%7d600.png thumb|160px| Génterápia adenovírus vektor segítségével. Egy új gént helyezünk egy cellába adenovírus használatával. Ha a kezelés sikeres, az új gén, funkcionális fehérjét használ a betegség kezelésére. Tágabb értelemben minden, az alap- és alkalmazott biológiai tudományágban használatos technológiát biotechnológiának neveznek.ENSZ biológiai sokféleségről szóló egyezménye szöveg CBD . Cbd.int. Hozzáférés 2013/03/20. A biotechnológia kifejezés leggyakoribb jelentése szerint a potenciálisan, gyakorlatban (orvosi, mezőgazdaság, ipar) alkalmazható eredményeket produkáló technológiák. A szűkebb értelmezés szerint a biotechnológia fogalmán a kifejezetten profitorientált ipari és mezőgazdasági tevékenységet értik.
A felhasználási cél lehet humán- vagy állategészségügyi, mezőgazdasági vagy ipari. Ugyan a definíció szerint már a sumerek sörfőzését is biotechnológiának tekinthetnénk, ahogy az évezredes növénynemesítést is, azonban a fogalmat precíz értelmében megtestesítő technológia, az ezen alapuló iparág, a rekombináns DNS-technika megjelenésétől datálódik, az 1970-es évek végétől."Incorporating Biotechnology into the Classroom – What is Biotechnology?", from the curricula of the 'Incorporating Biotechnology into the High School Classroom through Arizona State University's BioREACH PROGRAM', accessed on October 16, 2012) . Az ipar pontos születési dátuma 1983-ra tehető, a humán inzulint rekombináns DNS technikával, baktériumok felhasználásával előállító Genentech megalakulása, tőzsdére vonulásának időpontjára. A transzlációs medicina és biotechnológia paradigmaváltást hozott az orvostudományban. Paradigmaváltás a gyógyításban, amely magában foglalja az ember biológiájának mélyebb megismerését és a gyógyítást is. A gyógyításban elsőként a molekuláris diagnosztikában várható áttörés, mely a különféle betegségek kimutatását és előrejelzését jelenti. A terápiában a személyre szabott gyógyítás (personalized medicine: orvosi genomika, farmakogenomika, nutrigenomika) megteremtése az elérendő cél.The state as a buyer of pharmaceutical products Prof. Dr. Peter MIHÁLYI Zagreb, 23 March, 2012
A személyre szabott gyógyítás egyrészt a hagyományos gyógyszer egyénekre összeállított kombinációit jelenti (a molekuláris diagnosztikai vizsgálatok alapján); másrészt, új egyénspecifikus gyógymódok (pl. génterápia, tumorterápia, antitest-terápia, őssejtterápia) bevezetését foglalják magukba. A jövő orvostudományában a betegségek megelőzése (prevenció) nagyobb fontossággal bír majd. Az egyén genomjának ismerete alapján valószínűsíteni lehet a betegségeket, ami lehetővé teszi a megfelelő életmód kialakítását és a gyakori, célzott orvosi vizsgálatok végzését. A Föld populációja ma 7 milliárd.Hétmilliárdra bővült a Föld népessége 2011. november 1. 05:34, kedd - Forrás: MTI A betegségek eloszlása a korábbi évszázadokban túlnyomó fertőző betegségekről a krónikus betegségek (asztma, diabétesz, szív- és érrendszeri betegségek, rák) felé mozdul el. A biotechnológia a vegyészmérnöki, biokémiai, mikrobiológiai és műszaki módszerek felhasználása piacképes termékek létrehozása érdekében, de a cél lehet a káros anyag átalakítása vagy a környezet megtisztítása is. A biotechnológia magába foglalja a géntechnológiát is, amikor élőlények genetikai anyagának megváltoztatásával végzett biotechnológiát (génklónozás: GMO, TO) végzünk.
"A hús,- zsír- és tejtermelés akkor fog a kor színvonalára emelkedni, ha olyan mértékben fogja alkalmazni a biokémiát, mint ahogy pl. az elektrotechnikai nagyipar felhasználja az elméleti fizikának alaptételeit; s mivel általában a termelésben a természettudományok alkalmazását a technológia tanítja, a mezőgazdasági élelmiszertermelés tudományát biotechnológiának nevezhetjük az alábbi megfontolás alapján." (Ereky Károly, 1919.)
A biotechnológia története thumb|150px|Watusi szarvak (háziasított szarvasmarha), 3 szarvasmarha és egy igazi bölény (Bos primigenius) thumb|150px|Dolly klónozása
A biotechnológia részterületei
Klasszikus és modern biotechnológia thumb|140px|Rekombináns DNS A klasszikus biotechnológia körébe tartoznak az olyan eljárások, mint a fermentáció és a klasszikus nemesítés.
Modern biotechnológia a géntechnológia, amikor egy gént egy élőlényből kiemelünk és átültetjük egy másikba.
Témakör szerinti felosztás A biotechnológia témakörei a klónozás, a környezeti biotechnológia, a gyógyszerbiotechnológia, a rekombináns fehérjék előállítása, a genetikailag módosított élőlények előállítása, az őssejttechnológia, a génterápia és a tumorterápia.
Genetikai manipulációt alkalmazó vagy nem alkalmazó technológiák
A géntechnológia olyan eszközrendszer, amellyel megváltoztatjuk a genetikai anyagot. Rekombináns géntechnológiáról pedig akkor beszélünk, ha genetikai változtatás célja egy új tulajdonságokkal rendelkező fehérje, sejt vagy élőlény létrehozása. A rekombináns géntechnológia szembeállítható a genomikával, amely nem a genetikai anyag megváltoztatásával, hanem a szerkezetének és működésének a tanulmányozásával foglalkozik. Orvosi hasonlattal élve, a rekombináns géntechnológia a „sebészeti” megközelítéshez hasonlít, a genomika pedig a diagnosztikához sorolható (a genomikát analitikus biotechnológiának is nevezik). Ide olyan fogalmak tartoznak, mint a transzgénikus és knockout élőlények, a rekombináns fehérjék, a hagyományos őssejt technológia, az új őssejt technikák, a nagy teljesítményű mikrochipek, microarray-ek, affymetrix,(https://www.affymetrix.com/support/downloads/manuals/expression_s2_manual.pdf protein-chipek, az élő vakcinák, a génterápia és az immunterápia.
Genetikai manipulációt nem alkalmazó technológiák az ipari fermentáció, az élőlények klónozása és az antitestek.
A legfontosabb biotechnológiai tudományterületek, ill. technikák alkalmazás szerint thumb|140px|Glükokortikoid-receptor számítógépes térbeli szerkezete térinformatikai rendszerrel történő megjelenítéssel A molekuláris biotechnológia témakörei az olyan géntechnikák (DNS és RNS), mint a genomika, farmakogenomika, genetikai módosítás, génterápia és vírusvektorok, valamint az olyan fehérjetechnikák, mint a proteomika és immunológia.
A sejt- és szöveti biotechnológia körébe tartoznak a sejt- és szövetkultúrák, a szövetépítés és az embriómanipuláció.
Az anyagfeldolgozási biotechnológia témája a bioreaktoros fermentáció, biológiai kinyerés, biofiltráció és bioremediáció.
A nanobiotechnológia a nano/mikrogyártási módszerek felhasználása a biotechnológia alkalmazási területein.
Alkalmazási terület, alszektorok szerint A biotechnológia nem egy szűk, jól definiálható szakterület, hanem számos tudományágat átfogó diszciplína. Az alkalmazási területek szerinti csoportosítás esetén didaktikai céllal az egyes területeket színkódokkal látták el.E. J. DaSilva(2005): The Colours of Biotechnology: Science, Development and Humankind ELECTRONIC JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY
A biotechnológia egyes alkalmazási területeinek csoportosítása színkódokkal: {| border="2" cellspacing="0" cellpadding="4" rules="all" style="margin:0; border:solid 1px #AAAAAA; border-collapse:collapse; background-color:#F9F9F9; font-size:85%; empty-cells:show;" ! Piros !! Zöld !! Fehér !! Kék !! Bioinformatika |- |védőoltások rekombináns vakcinák molekuláris diagnosztika és „omikák” biológiai terápiák kutatási technológiák és szolgáltatások || növény-, növénytermesztési biotechnológia állattenyésztési biotechnológia élelmiszeripari biotechnológia || bioalapú termékek biofinomítás bioenergia bioremediáció || szennyvíztisztítás tengeri biotechnológia || bioinformatika biokémiai informatika egyéb informatikai támogatások
Piros biotechnológia thumb|140px|Etanercept, TNF-alfa inhibíitorPiros biotechnológia a humán egészségügyi biotechnológia. Humán gyógyszerek, terápiák előállítása a biotechnológia eszközeivel. Az 1990-es évektől rohamosan nő a biotechnológia térhódítása a gyógyszeriparban, bár a gyógyszergyárak tőkeerejével, méreteivel nehezen veszi fel a versenyt egy biotechnológián alapuló cég, ezért kollaboráció, sajátos szimbiózis jelenik meg a két ipar között. A biotech cégek gyógyszer-terápiás terveiket, technikáit eladják a gyógyszeripari cégeknek, melyek kellő tőkével és idővel rendelkeznek az adott gyógyszernek a hosszadalmas engedélyeztetési procedúrán történő keresztülviteléhez.
Molekuláris diagnosztika és „omikák” Molekuláris diagnosztika és „omikák” a genomika, farmakogenomika, proteomika, nutrigenomika, metabolomika, DNS/RNS tesztek, immunesszék, biocsipek, DNS hibridizáció (Southern blott), polimeráz-láncreakció, szekvenálás, ELISA-fehérje (Ensime Linked Immuno Sorbent Assay). Biotechnológiai terápiák Biotechnológiai terápiáknak vagy prevenciós eszközöknek tekinthetjük a biológiai terápiákat, a biológiai gyógyszereket és biohasonló gyógyszereket, a monoklonális antitesteket („mAB”), a rekombináns fehérje alapú gyógyszereket, a génterápiát, az őssejtterápiát és a szöveti terápiát. Védőoltások, rekombináns vakcinák az ISCOM vakcinák és az alegységvakcinák.
Globális top 5 biológiai gyógyszer 2010-ben: {| border="2" cellspacing="0" cellpadding="4" rules="all" style="margin:0; border:solid 1px #AAAAAA; border-collapse:collapse; background-color:#F9F9F9; font-size:85%; empty-cells:show;" |- ! Név !! Vállalat !! Globális forgalom (mrd USD)‡ !! Hazai forgalom (mrd Ft, 2011 MAT8) !! Klinikai indikációk |- | Enbrel (etanercept) ||Amgen, Wyeth, Takeda || 7.29 || 3,990 || Reumatoid artritisz, pszoriázis, juvenilis idiopátiás artritisz |- | Avastin (bevacizumab) || Genentech, Roche, Chugai || 6.97 || 6,092 || kolorektális, emlő-, tüdő-, veserák, glioblasztóma |- | Rituxan (rituximab) || Genentech, Roche, Chugai || 6,86 || 4,158 || nem-Hodgkin limfóma és reumatoid artritisz |- | Humira (adalimumab) || Abbott, Eisai || 6,55 || 5,180 || Reumatoid artritisz, pszoriázis, Crohn-betegség |- | Remicade (infliximab) || Centocor (J&J), Schering Plough, Mitsubishi Tanabe || 6.52 || 5,993 || Reumatoid artritisz, pszoriázis |} ‡: A C5 aktivációt gátló Eculizumab (humanizált egér anti-C5 Ab), a világ legdrágább gyógyszere, 409.500 $/év.