Es gibt verschiedene Arten von Biotechnologie-Programmen, darunter Bioinformatik, landwirtschaftliche Biotechnologie und Biopharmazeutik. Jedes Programm hat einen Kern der biologischen Wissenschaften, einschließlich Genetik, Molekularbiologie und Mikrobiologie. Darüber hinaus beziehen diese Programme Input aus verwandten Bereichen wie Informationstechnologie, Bioverfahrenstechnik und Verfahrenstechnik. Zusammengenommen hat die Biotechnologie als Ganzes viele Fortschritte in den Bereichen Medizin, Lebensmittelproduktion und Computerbiologie hervorgebracht. Von der Entwicklung von Pflanzen für den Anbau in kälteren Klimazonen bis hin zur Herstellung von Medikamenten zur Heilung von Krankheiten decken Biotechnologie-Programme ein breites Spektrum wissenschaftlicher Bereiche ab.
Bioinformatik ist eines der Biotechnologie-Programme, die mehrere Disziplinen wie Biologie, Informatik und Informationstechnologie kombinieren. Dieses Gebiet der Biotechnologie entstand aus der Bedeutung der Sequenzierung des menschlichen Genoms. Die zahlreichen Nukleotid- und Aminosäuresequenzen mussten in einer großen biologischen Datenbank gespeichert werden. Forschende aus der ganzen Welt hätten dann Zugriff auf die Daten und könnten das Gesamtwissen zum Thema erweitern.
Das Sammeln von Daten ist der erste Teil der Bioinformatik, und der zweite Teil ist die Analyse dieser Daten. Um Zusammenhänge zwischen einer bestimmten DNA-Sequenz und dem Auftreten einer Krankheit aufzudecken, ist Computerbiologie erforderlich. Dies ist der eigentliche Prozess des Analysierens und Ziehens von Schlussfolgerungen aus den Daten. Es beinhaltet die Entwicklung von Formeln und Statistiken, um die Struktur eines Proteins herauszufinden oder ein bestimmtes Gen innerhalb einer DNA-Sequenz zu lokalisieren.
Biotechnologie-Programme, bei denen Nutzpflanzen auf genetischer Ebene verändert werden, werden als landwirtschaftliche Biotechnologie kategorisiert. Forscher suchen typischerweise nach genetischen Sequenzen, die für nützliche Eigenschaften in Pflanzen verantwortlich sind. Resistenz gegen Krankheiten oder Schädlinge ist beispielsweise ein Merkmal, für das eine bestimmte Kulturpflanze modifiziert werden kann. Dies verbessert die Anzahl, die geerntet wird.
Die landwirtschaftliche Biotechnologie beinhaltet auch die Mikropropagation, bei der viele Pflanzen aus einer Vorratspflanze hergestellt werden. Der Prozess findet im Labor unter Verwendung von Pflanzengewebekulturen statt. Alle produzierten Pflanzen sind Klone der Stammpflanze.
Biotechnologie-Programme, die die Herstellung oder Entwicklung von Arzneimitteln beinhalten, sind solche im biopharmazeutischen Bereich. Diese Medikamente werden normalerweise aus lebenden Organismen oder aus deren Proteinen und Genen hergestellt. Einige betrachten nur rekombinante Proteine und monoklonale Antikörper als echte Biopharmazeutika.
Pharmazeutische Biotechnologie-Programme umfassen normalerweise die Herstellung verschiedener Arten von Biopharmazeutika. Dazu gehören Blutfaktoren, Hormone und Interferone. Biosynthetisches Insulin wurde auch durch biotechnologische Programme entwickelt. Viele dieser Produkte können zur Behandlung von Krankheiten wie Anämie, Leukämie und Multipler Sklerose verwendet werden.