Toepassingen van Marine Biotechnology

Enkele van de meest relevante toepassingen van aquacultuur / mariene biotechnologie zijn de volgende:

aquacultuur:

De Voedsel- en Landbouworganisatie (FAO) definieert de aquacultuur als "de cultuur van waterorganismen waaronder vissen, weekdieren, schaaldieren en waterplanten. Cultuur impliceert enige vorm van interventie in het opfokproces om de productie te verbeteren - inclusief kous, voeding, bescherming tegen roofdieren enz.

Cultuur impliceert ook de individuele of collectieve eigendom van het teeltmateriaal ". Simpel gezegd, aquacultuur betekent het manipuleren en verbeteren van de productie van waterwezens. Deze praktijk heeft een belangrijke invloed op de visindustrie.

De vraag naar vis, schelp- en schaaldieren wereldwijd zal in de komende vijfendertig jaar met maar liefst zeventig procent omhoog schieten. En doordat de visoogst van de visserij geleidelijk afneemt, wordt de sector de komende jaren met een groot tekort bedreigd.

Het gebruik van moderne biotechnologische hulpmiddelen voor het grootbrengen en verbeteren van de productie van aquatische soorten kan niet alleen helpen om aan de wereldwijde vraag naar zeevruchten te voldoen, maar ook de aquacultuurkweek als zodanig verbeteren. Deze technieken verbeteren ook de gezondheid, reproductie, ontwikkeling en groei van waterorganismen en bevorderen zo de interdisciplinaire ontwikkeling van milieugevoelige en duurzame systemen. Dit zal op zijn beurt leiden tot een aanzienlijke commercialisering van de aquacultuur.

transgene:

Transgene vis:

Conventionele viskweken is gebaseerd op het selecteren van het visbroed om de gewenste eigenschappen in de vis te verbeteren. Dit proces is echter langzaam en onvoorspelbaar. Nieuwe moleculaire hulpmiddelen zijn veel efficiënter in het identificeren, isoleren en construeren van de genen die verantwoordelijk zijn voor gewenste eigenschappen, en vervolgens overbrengen naar het broed.

De productie van transgene vis is in feite veel gemakkelijker dan het produceren van andere transgene zoogdieren. Dit komt omdat vissen een groot aantal eieren produceren (van enkele tientallen tot enkele duizenden), die grote hoeveelheden genetisch uniform materiaal voor experimenten kunnen genereren.

Bijvoorbeeld, de zebravis (Brachydanio rerio) produceert 1, 50.400 eieren, Atlantische zalm (Salmo salar) 500.015.000, en de gewone karper (Cyprinus carpio) produceert meer dan 1, 00.000 eieren. Bovendien vereist het proces geen manipulatie als de genen eenmaal zijn overgebracht door viseieren. Het onderhoud van een viskwekerij is dus niet erg duur, vooral in tegenstelling tot bevruchte zoogdiertransformatie.

Ziekte weerstand:

Moleculaire biologie biedt waardevolle informatie over levenscycli en mechanismen van pathogenese, resistentie tegen antibiotica en overdracht van ziekten. Deze informatie kan ons begrip van immuniteit van de gastheer, resistentie, gevoeligheid van ziekten en verwante pathogenen vergroten.

Dergelijk begrip is van groot belang voor de scheepvaartindustrie. De kweekomstandigheden met hoge dichtheid van aquacultuur leggen bijvoorbeeld veel stress op vis, waardoor het extreem kwetsbaar is voor infecties. Een dergelijke grote uitbraak zet een zware tol voor de hele landbouwoperatie en veroorzaakt enorme verliezen voor de industrie. Dit kan worden voorkomen door robuuste vissoorten te ontwikkelen die bestand zijn tegen verschillende ziekten.

De moderne wetenschap biedt enorme kansen om de gezondheid en het welzijn van gecultiveerde waterorganismen te verbeteren en de overdracht van ziekten door wilde dieren te verminderen. Verschillende transgene benaderingen zijn gebruikt om de capaciteit van de weerstand tegen ziekten in vissen te verbeteren. Antisense- en ribozymtechnologieën worden gebruikt om het virale RNA te neutraliseren of te vernietigen. Het hematopoëtische necrose-virus (HNV) veroorzaakt bijvoorbeeld ernstige mortaliteit bij zalmachtigen en het neutraliseren van dit virus kan de groei van salmoniden verbeteren.

Een andere methode is om de virale manteleiwitten (zoals het 66 kDa G-eiwit van HNV) in het gastmembraan tot expressie te brengen. Dit zal de binding aan de receptorbindingsplaatsen doen ontstaan ​​en aldus concurreren met de virale bindingsplaatsen, waarbij virale penetratie wordt geminimaliseerd. Joann Leong en zijn groep aan de Oregon State University hebben dit onderzoek gerapporteerd.

De meest effectieve methode om ziektes te bestrijden, is echter om het immuunsysteem van de gastheer te stimuleren door antimicrobiële en antibacteriële stoffen tot expressie te brengen. Antibacteriële peptiden zoals maganines en lysozyme worden getest om de afweerreactie van de gastheer tegen een breed scala van pathogenen te versterken.

De reverse transcriptase-polymerasekettingreactie (RT-PCR) -techniek heeft het mogelijk gemaakt om birnavirus in het water te identificeren en te detecteren. Deze virussen vormen de grootste en meest diverse groep binnen de familie Birnaviridae, die virussen van talrijke soorten vissen en ongewervelde dieren omvat.

Veel van deze soorten veroorzaken ziekten in zowel gekweekte als wilde zoetwater- en mariene soorten. De RT-PCR-test is een snel en betrouwbaar alternatief voor celkweekmethoden voor de detectie van visziekten zoals het pancreasnecrose-virus. Het kan ook de preventie en bestrijding van visziekten verbeteren.

Een andere belangrijke toepassing van mariene biotechnologie is waargenomen aan de Universiteit van Californië, waar onderzoekers de oorzaak van een zeer besmettelijke en dodelijke ziekte die de aquacultuur van witte steur teistert, hebben ontcijferd. Met behulp van genmanipulaties hebben deze wetenschappers protocollen ontwikkeld voor het detecteren van de aanwezigheid van het witte Strugeon-iridovirus, dat zal helpen bij het ontwikkelen van ziektevrije fokdieren.

Vorstbestendige vis:

Recombinante technieken kunnen worden gebruikt om een ​​antivriesproteïne (AFP) -gen over te dragen om vorstbestendigheid op verschillende soorten te verlenen. AFP's worden geproduceerd door verschillende teleo's van koud water uit de zee (zoals winterbot, zeekoet, zeegrater, korthaar sculpin). Deze eiwitten voorkomen de vorming van ijskristallen in het bloed en beschermen de vis daarom tegen bevriezing.

Helaas hebben veel commercieel belangrijke vissen, zoals de Atlantische zalm, dergelijke genen niet en kunnen daarom geen temperaturen onder nul overleven. Het ontwikkelen van transgene Atlantische zalm door dit gen toe te voegen kan zeer vruchtbaar zijn voor de visindustrie. Van AFP's is ook beschreven dat ze hypothermiebescherming bieden voor varkensoöcyten en dat ze nuttig kunnen zijn bij bescherming tegen koude. Transgene goudvissen met het AFP-gen overleven ook beter bij lage temperaturen.

Groeisnelheid :

Genetische manipulaties kunnen de groeisnelheid in de viscultuur aanzienlijk verbeteren. Eén methode is de micro-injectie van groeihormoongenen in bevruchte zalmeieren. Dit heeft hun groeipercentages met dertig tot zestig procent versneld. Door een extra kopie van het groeihormoon-gen in een visembryo (tilapia) in een vroeg stadium te plaatsen, is ook de groeisnelheid vervijfvoudigd.

Reproductie :

Voortplanting is een belangrijk probleem voor de viskwekerijsector. Naarmate de vissen volwassen worden, vertraagt ​​hun groeisnelheid en verslechtert de kwaliteit van het vlees. Biotechnologische methoden voor het onderdrukken van het rijpingsproces kunnen met voordeel worden gebruikt om de kwaliteit van dergelijke vissen te behouden. Deze technieken kunnen ook worden gebruikt om de reproductie van sommige vissoorten te regelen door niet-reproductieve (steriele) soorten te ontwikkelen.

Dergelijke soorten hebben een enorme commerciële waarde, omdat monoseksuele organismen of gesteriliseerde soorten geen risico van interactie tussen boerderij en wilde dieren inhouden. Deze soorten maken ook de reconstructie mogelijk van de voorraad geconserveerd sperma en bieden genmarkers voor de identificatie van de dieren. Deze technieken helpen dus bij het behoud van wilde bronnen.

Onderzoekers hebben ook technieken ontwikkeld voor het gebruik van gemodificeerde virale deeltjes (retrovirale vectoren) om het gen van een ongewervelde zee te veranderen. Dit is de eerste toepassing van moleculaire biologie waarbij de verandering van DNA in een marien organisme is aangetoond. Het is nu mogelijk om de dwerg surf-clam genetisch te veranderen met behulp van een nieuwe virale envelop, waardoor de vector vrijwel elk type cel kan binnengaan.

In andere belangrijke ontwikkelingen hebben wetenschappers een 'reportergen' in vectoren ontwikkeld. Dit reporter-gen zorgt ervoor dat het bevruchte surfclam-ei een blauwe kleur afgeeft, wat een aanwijzing is voor genimplantatie.

Verwacht wordt dat dit werk een nieuwe tool zal zijn voor de bestrijding van ziekten die commerciële bestanden van oesters, mosselen en zeeoren aanvallen. Zodra de genen die verantwoordelijk zijn voor het beschermen van gekweekte schaaldieren tegen ziekte worden geïdentificeerd, kunnen retrovirale vectoren worden gebruikt om deze beschermende genen direct in de broedvoorraad af te geven.

Technieken zoals elektroporatie zijn effectief bij het introduceren van vreemd DNA in abalone (vis) embryo's. Wetenschappers van de Universiteit van Minnesota hebben met succes genetische isolatiesequenties (verkregen van kippen- en fruitvlieg-DNA) in vissen gebruikt en hebben gencontrollers ontdekt die het beste werken om vreemde genen aan te zetten.

Gesprek:

Moleculaire hulpmiddelen kunnen worden gebruikt om belangrijk kiemplasma in het water te identificeren en te karakteriseren, waaronder veel bedreigde diersoorten. Deze tools hebben het mogelijk gemaakt om het genoom van vele aquatische soorten te analyseren. Ze hebben ons ook geholpen de moleculaire basis van genregulatie, expressie en geslachtsbepaling te begrijpen. Dit kan de methoden voor het definiëren van soorten, bestanden en populaties verbeteren.

Dergelijke moleculaire benaderingen omvatten:

1. Ontwikkeling van door markeurs ondersteunde selectietechnologieën

2. Verbetering van de precisie en efficiëntie van transgene technieken

3. DNA-fingerprinting om polymorfisme in visbestanden te kennen

4. Verbetering van technologieën voor cryo-bewaring van gameten en embryo's

Deze technieken kunnen ons helpen bij het behoud van de biodiversiteit van de natuurlijke ecosystemen. Biotechnologische hulpmiddelen kunnen ook worden gebruikt om hormonale protocollen te ontwikkelen die het uitzetten van economisch belangrijke vissen, zoals Atlantische zalm, gestripte baars, bot, zeebrasem, zeebaars en wat marien tropisch, regelen.

Zeewieren en hun producten:

Zeewier zijn zee-algen (macro-algen) die in het mariene milieu voorkomen. Dit zijn in de zee levende planten die geen echte stengels, wortels en bladeren hebben. Net als landplanten hebben ook zeewieren fotosynthetische machines en gebruiken ze zonlicht om voedsel en zuurstof te produceren uit koolstofdioxide en water. De meeste zeewieren zijn rood (5500 sp.), Bruin (2000 sp.) Of groen (1200 sp.).

Zeewier is een rijke bron van voedsel, veevoeder en een groot aantal industrieel belangrijke chemische verbindingen. Zeewier is eigenlijk een industrie van een miljard dollar. Het meest gewaardeerde zeewier is de rode algen, Porphyra of nori, een belangrijke bron van voedsel voor mensen over de hele wereld. De wereldwijde productie bedraagt ​​ongeveer veertien miljard vellen en wordt elk jaar geschat op ongeveer 1, 8 miljard dollar.

De andere eetbare zeewieren zijn Gracilaria, Undaria, Laminaria en Caulerpa. Industrieel belangrijke zeewieren voor carrageenans omvatten soorten zoals Chondrus, Eucheuma en Kappaphycus, alginaten (Ascophyllum, Laminaria, Macrocystis) en agar-agar (Geledium en Gracilaria). Deze belangrijke polysacchariden, ook wel phycocolloides genoemd, worden wereldwijd als onschadelijk beschouwd.

Agar-agar:

Agar wordt gewoonlijk gewonnen uit rood onkruid zoals Gelidium en Gracilaria. Agar bevat twee belangrijke componenten - agarose en agropectine, waardoor de agar-samenstellingen uitermate geschikt zijn voor de papierproductie, kweekmedia, conservering van voedingsmiddelen, en de verpakkings-, leer-, zuivel- en cosmetica-industrie.

Carrageen's:

Carrageenan worden gewoonlijk gewonnen uit soorten Eucheuma en Chondrus. Verschillende vormen van carragenen worden aangeduid als kappa, lambda, iota, mu en epsilon. Bijna twintig procent van de productie van carrageen wordt door de cosmetische en farmaceutische industrie gebruikt als stabilisatoren van emulsies. Carrageenans worden ook gebruikt in dieetvoedsel zoals zetmeelvrije desserts, saladedressings, jellies, jam, siropen en pudding-sauzen.

alginaten:

Alginaten zijn zouten van natrium-, calcium- of kaliumalginaat en worden in een grote verscheidenheid aan producten gebruikt. Alginezuur wordt gewoonlijk gewonnen uit Laminaria, Ecklonia en Macrocystis. Alginaten worden gebruikt als emulgatoren en emulsiestabilisatoren in crèmes en lotions. Natriumalginaat werkt als een smeermiddel in zeep en scheerschuim. Alginaten worden ook gebruikt voor de inkapseling van microben, plantaardige en dierlijke cellen die worden gebruikt als metabolietproducenten of bio-omzetters.

Therapeutische agenten:

De brede toepassing van zeewierextracten in de cosmetische industrie heeft 'Thalassotherapy' opgeleverd, waarbij zeewieren en hun extracten als therapeutische middelen worden gebruikt. Bij thalassotherapie worden zeewater en zeewieren gebruikt om de cellen van het menselijk lichaam te laten ontgiften en tegelijkertijd de pH van de huid in evenwicht te brengen.

De zeewieren die voor deze therapie worden gebruikt, zijn Laminaria digitata, rijk aan vitamine A, E, C en B, aminozuren, hormonen en jodium. Het verhoogt de stofwisselingssnelheid en stimuleert ook het zuurstofverbruik in de cellen en verlicht de warmteproductie.

Andere verbindingen uit zeewieren zijn terpenen, aminozuren, fenolen, pyrolische stoffen, arsenosuikers, sterolen (zoals fucosterol), kleurstoffen (zoals fycoerthrines van rode algen en hines van bruine algen) en aminozuren (zoals chondrine, gigartinine, kaininezuur of β- caroteen) hebben ook een enorme waarde. Spirulina, de blauwgroene bacteriën (cynobacteriën) en Ascophyllum nodosum kunnen effectief worden gebruikt als dieethulpmiddelen, algemene tonica en verjongers.

Sommige van de gesulfateerde polysacchariden van rode, groene en bruine algen bleken ook anticoagulerende eigenschappen te hebben. Deze omvatten proteoglycanen van Codium-fragiel sp. atlanticum en lambda-carrageen en carrageen uit Grateloupia dichotoma. Deze verbindingen vertonen vergelijkbare eigenschappen als de heparine die wordt aangetroffen in zoogdierweefsels, wat helpt bij de stolling van bloed. Deze extracten dienen als een uitstekend alternatief voor heparine bij het voorkomen van coronaire trombose.

Sommige gesulfateerde polysacchariden hebben ook antivirale eigenschappen. Carrageenan zijn gebruikt om het Herpes Simplex Virus (HSV) te remmen. Onlangs is gezien dat carrageen ook het humane immunodeficiëntievirus (HIV) remt door te interfereren met de met HIV geïnfecteerde fusiecellen en vervolgens het retrovirale enzym reverse transcriptase te remmen.

Veel andere zeewieren en hun producten hebben directe voordelen voor de menselijke gezondheid. Zo zijn Laminaria-soorten rijk aan jodium en kunnen ze worden gebruikt voor het maken van dieetdranken en massagecrèmes. Evenzo is Sargassum muticumm rijk aan vitamine E en K, Lithothamnion en Phymatolithon zijn rijk aan calciumcarbonaat en sporenelementen. Moleculaire hulpmiddelen kunnen helpen deze soorten te exploiteren en belangrijke producten van hen te oogsten.

Pharmaceuticals:

Onderzoekers van de biotechnologie hebben veel bioactieve stoffen geïsoleerd uit het mariene milieu, die grote mogelijkheden bieden voor de behandeling van verschillende ziekten bij de mens. De verbinding 'Manoalide' van een specifieke spons heeft meer dan driehonderd chemische analogen voortgebracht, waarvan er vele als klinische ontstekingsremmende middelen naar klinische onderzoeken zijn gegaan. Wetenschappers hebben ook verschillende mariene metabolieten geïdentificeerd die actief zijn tegen de malariaparasiet Plasmodium falciparum.

In een onderzoek aan de Universiteit van Hawaï hebben onderzoekers de aanwezigheid van complexe verbinding 'Depsipeptide' gemeld. Kleine hoeveelheden van deze stof worden aangetroffen in het weekdier Elysia rufescens en in de alg waarop het wordt gevoed. Depsipeptide is actief tegen tumoren van long en colon, en genetische manipulaties van het weekdier kunnen voldoende hoeveelheden van het geneesmiddel genereren om te testen

Een ander geneesmiddel dat wordt verkregen uit zeeplanten en ongewervelde dieren is 'Pseudopterosine'. Dit nieuwe diterpene glycoside remt ontstekingen. Hoewel het op dit moment op grote schaal wordt gebruikt in de cosmetische industrie, wordt verwacht dat het de farmaceutische industrie ook na klinische proeven zal bestormen.

De Bryozoan 'Bugula neritina', een langzaam groeiende mariene ongewervelde, is naar verluidt een bron van een potentieel medicijn voor leukemie. Het medicijn is in kleine hoeveelheden in of op het dier aanwezig. Omdat ongewervelde dieren in symbiotische relatie met de bacterie leven, vormt de bacterie het giftige medicijn om bryozoan tegen roofdieren te beschermen, in ruil voor ruimte waarop het zou kunnen groeien.

Onderzoekers van de Universiteit van Californië proberen te bewijzen dat het medicijn in grote hoeveelheden door de bacterie kan worden geproduceerd. Bovendien proberen ze methodes te ontwikkelen voor grootschalige kweek van de bacterie. Verder onderzoek is bedoeld om te ontrafelen hoe het medicijn kan worden geïsoleerd.

enzymen:

Veel enzymen zijn ook geïsoleerd uit mariene bacteriën. Deze enzymen vertonen unieke kenmerken die hen in staat stellen het beste te gedijen in extreme omgevingen. Sommige van deze enzymen zijn bestand tegen hitte en zout, waardoor ze bruikbaar zijn voor industriële processen. Laten we eens kijken naar de toepasbaarheid van sommige van deze enzymen.

De extracellulaire proteasen kunnen worden gebruikt in detergentia en voor industriële reinigingstoepassingen zoals het reinigen van omgekeerde osmosemembranen. 'Vibrio alginolyticus' produceert proteases, die als een ongewoon bestanddeel tegen detergenten werken - de alkalische exfolytease van serine. Dit mariene organisme produceert ook het enzym 'Collagenase', dat vele industriële en commerciële toepassingen kent.

Studies hebben aangetoond dat algen een uniek haloperoxidase-enzym bevatten, dat de opname van halogeen in metabolieten katalyseert. Deze enzymen zijn uiterst nuttig omdat halogenering een belangrijk proces is in de chemische industrie.

Japanse onderzoekers hebben ook methoden ontwikkeld om een ​​zeewier op te wekken om grote hoeveelheden van het enzym superoxidase-dismutaat te produceren, dat brede toepassingen heeft in de medische, cosmetische en voedingsmiddelenindustrie. Thermostabiele enzymen hebben een bijkomend voordeel in onderzoeks- en industriële processen.

De belangrijke thermostabiele DNA-modificerende enzymen omvatten polymerasen, ligasen en restrictie-endonucleasen. Het was bijvoorbeeld een marien organisme waarvan het enzym Taq. Polymerase werd geïsoleerd. Dit thermostabiele enzym werd de basis voor polymerasekettingreactie.

Onderzoek van de Rutgers University in New Jersey heeft een nieuw enzym 'a-galactosidase' van 'Thermotoga neapolitana' geïsoleerd. Dit enzym hydrolyseert melibiose-oligomeren. Deze oligomeren zijn belangrijke componenten van soja en andere bonenproducten, die de hoeveelheid soja beperken die kan worden opgenomen in diervoeder voor mono-maag dieren zoals varkens en kippen (omdat ze geen oligomeren kunnen verteren). Galatosidase kan dus worden gebruikt om melibiose- en proteaseremmers uit de sojaproducten te verwijderen.

Wetenschappers proberen ook DNA-polymerasen (van bacteriën) te verkrijgen, wat de efficiëntie van biotechnologische processen tijdens replicatie van DNA zal verhogen. Ze bestuderen ook koude-tolerante enzymen uit zeer koude oceaanomgevingen.

De meeste enzymen die betrokken zijn bij de primaire metabole routes van thermofiele bacteriën zijn meer thermostabiel dan hun tegenhangers die bij gematigde temperaturen voorkomen. Een gedetailleerde studie van enzymen uit thermofiele maritieme micro-organismen kan substantieel bijdragen aan het begrip van mechanismen van enzymthermo-stabiliteit, en maakt derhalve de identificatie van enzymen geschikt voor industriële toepassingen mogelijk.

biomoleculen:

Recente studies hebben aangetoond dat mariene biochemische processen kunnen worden geëxploiteerd om nieuwe biomaterialen te produceren. Een in Chicago gevestigd bedrijf heeft een nieuwe klasse van biologisch afbreekbare polymeren op de markt gebracht, gemodelleerd naar natuurlijke stoffen, die de organische matrices van schelpen van weekdieren vormen.

De mechanismen die worden gebruikt door mariene diatomeeën, coccolithoforen, weekdieren en andere ongewervelde zeedieren om uitgebreide gemineraliseerde structuren te genereren, zijn zeer opwindend op nanometerschaal (minder dan een miljardste van een meter).

Deze structuren op nanometerschaal kunnen het inzicht vergroten in engineeringprocessen voor het maken van bio-keramiek, die een revolutie kunnen betekenen in de productie van medische implantaten, auto-onderdelen, elektronische apparaten, beschermende coatings en andere nieuwe producten.

Biologisch afbreekbare polymeren:

Oesterschalen bieden een nieuwe bron van synthetische biologisch afbreekbare polymeren met een breed scala aan nuttige industriële eigenschappen. Deze polymeren worden gebruikt voor waterbehandeling en landbouwtoepassingen. Donlar Corporation van Bed Ford Park, Illinois, heeft geschat dat de potentiële markt voor dergelijke producten miljoenen dollars waard is.

Gebruik makend van de natuurlijke antivries samenstelling gevonden in de winter bot als een model, onderzoekers ontwikkelen ook synthetische antivries peptiden, die biologisch afbreekbaar zijn en helpen de ijsvorming op vliegtuigen, snelwegen en landbouwgewassen te beheersen.

bioremediatie:

Bioremediatie biedt een groot potentieel voor het aanpakken van problemen van de mariene milieus en de aquacultuur. Dit proces kan helpen bij het aanpakken van olieverlies, het verplaatsen van giftige chemicaliën van het land door uitloging, verwijdering van rioolwater en chemisch afval, terugwinning van mineralen zoals mangaan en het beheer van aquacultuur en visverwerking.

Onderzoekers van de Louisiana State University in de VS hebben traditionele biotechnologische benaderingen ontwikkeld om toxische verontreinigende stoffen zoals PCB's (Poly Chloro Biphenyls), PAK en creosoot te metaboliseren. Ze zijn ook succesvol geweest in de bio-behandeling en recycling van gebruikt scheepshout en palen die zijn geborgen uit scheepsinstallaties zoals havens en structuren voor de productie van aardolie. Hun studies hebben nieuwe manieren opgeleverd voor de verwijdering van creosoot, koper, chroom, arseen en andere giftige stoffen uit behandeld hout om recycling van hout te bevorderen.

Recombinante hulpmiddelen kunnen ook worden gebruikt om genen van planten en dieren over te brengen, die metallothioneïnes (metaalbindingseiwitten) produceren aan mariene organismen, om de ontsmetting van water te vergemakkelijken. Wetenschappers voerden het kippenmetallothioneïne-gen in een eencellige groene alg 'Chlamydomonas reinhardtii' in en rapporteerden dat dit de groei van dichtere algen in met cadmium verontreinigde wateren bevorderde.

Wetenschappers hebben ook nieuwe bacteriën ontwikkeld die olie vijf keer sneller kunnen verteren in de buurt van eencellige organismen die protozoa worden genoemd. Omdat protozoën bacteriën die schadelijk zijn voor de gezondheid eten, is het de bedoeling dat het elimineren van deze stoffen de afbraakcijfers mogelijk vergroot. Van deze protozoën is gesuggereerd dat ze belangrijk zijn voor biologische afbraak. Onderzoekers proberen ook te ontcijferen hoe protozoa bacteriën ertoe aanzetten sneller de koolwaterstoffen op te eten.

Mariene organismen zijn ook gebruikt om herbicideconcentraties in bodem, water en verontreinigde locaties te detecteren. De ontwikkelde test is gebaseerd op een cyno-bacterie die genetisch is gemanipuleerd om het lux-gen in zijn genoom te dragen.

Dit lux-eiwit veroorzaakt lichtemissie in aanwezigheid van het chemische reagens van de dood-canal. In aanwezigheid van het herbicide, dat inwerkt op de fotosynthetische machinerie, wordt de emissie van licht van de cyaanbacterie zodanig verlaagd dat deze kan worden gemeten en gekalibreerd op de concentratie van het aanwezige herbicide.

Biotechnologische hulpmiddelen kunnen ook worden gebruikt om een ​​beschadigde omgeving te herstellen. Studies van de Universiteit van Florida suggereren bijvoorbeeld dat microvoortplantingstechnieken die worden gebruikt om zeehaver en andere kustvegetatie te produceren, kunnen helpen bij herstel van het milieu.

Ondanks al deze wetenschappelijke vooruitgang ligt een grote schat aan waardevolle rijkdommen van de zee nog steeds onbenut. Het begrijpen van mariene biotechnologie en het potentieel ervan met behulp van moderne technieken kan revolutionair zijn. Dit omvat gebieden zoals biomaterialen, geneesmiddelen, diagnostica, aquacultuur, zeevruchten, bioremediëring, biofilms en corrosie. Het kan ook een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van de mariene flora en fauna, die kan worden geoogst voor de verbetering van de mensheid.