Biyoteknoloji, doğa bilimleri ve çeşitli mühendislik dallarından yararlanarak DNA teknolojisiyle yeni bir organizma elde etmek veya var olan bir organizmanın genetik yapısında arzu edilen yönde değişiklikler meydana getirmek amacıyla kullanılan yöntemlerin tamamını kapsayan bir bilim dalıdır. Çok çeşitli uygulama alanları olan biyoteknoloji ile doğal olarak var olmayan yeni ürünler elde edilir veya ihtiyacı karşılayamayan ürünlerin daha fazla miktarda üretilmesi sağlanır. Bu duruma; protein, antibiyotik, hormon, antikor vb. maddelerin üretimi, yeni özelliklere sahip sebze ve meyvelerin üretimi, tıbbi bitki ve çiftlik hayvanı üretimi, yapay organ ve doku üretimi, atıkların yeniden kullanılabilir hâle getirilmesi örnek olarak verilebilir. Biyoteknolojinin faydalandığı bilim dallarından biri olan genetik mühendisliği ise genlerin izolasyonu, çoğaltılması, nükleotit dizilişlerinin belirlenmesi, farklı canlıların genlerinin birleştirilmesi ya da bir canlıdan başka bir canlıya gen aktarılması gibi çalışmalarla uğraşır; böylece canlıların genetik yapısını değiştirerek onlara farklı özellikler kazandırır. Biyoteknoloji, genetik mühendisliği yöntemlerini araç olarak kullanır. Biyoteknoloji uygulamaları; mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji, protein mühendisliği gibi pek çok farklı alanı bünyesinde toplar. Bu nedenle biyoteknoloji, disiplinler arası bir yaklaşım gerektiren, geniş kapsamlı bir bilim dalıdır. Biyoteknolojinin çalışma alanlarının başında genomik, proteomik ve biyoinformatik gelir:
Genom, bir organizmanın DNA’ları üzerindeki genetik bilgilerin tamamıdır. Organizmaların genomları üzerinde çalışangenomik, bir organizmanın tüm DNA dizisinin belirlenmesi, genom organizasyonu ve gen ifadesinin kontrolü çalışmalarını içerir.
Proteomik, bir organizmada genom tarafından kodlanan tüm proteinlerin sistematik olarak çalışıldığı disiplindir.
Biyoinformatik ise biyolojik bilgilere bilgisayar teknolojisini ve matematiği uygulayarak karmaşık biyolojik verileri derleyen ve analiz eden bilimsel disiplindir.
Biyoteknoloji alanında özellikle son yıllarda büyük aşamalar kaydedilmesine karşın, biyoteknoloji uygulamaları aslında çok eskiye dayanmaktadır. Biyoteknoloji, gündelik yaşamı kolaylaştırmak amacıyla geleneksel olarak çok eskiden beri kullanılmaktadır. İlk olarak antik Mısırlılar fermantasyonu kullanmışlardır. Binlerce yıl önce insanlar; yoğurdu, peyniri, kefiri üretirken biyoteknoloji alanında ilk adımları atmışlardır. Ayrıca yüzyıllardır geleneksel ıslah çalışmalarıyla farklı özelliklere sahip canlıları seçip eşleştirerek istenen özellikte bitki ve hayvanlar üretmeye çalışmışlardır. Ancak geleneksel ıslah çalışmalarının bazı yetersizlikleri vardır. Örneğin, yeni canlıya istenen özellikler kazandırılmaya çalışılırken istenmeyen bazı özellikler de aktarılabilmektedir. Üstelik bu çalışmalar çok zaman almakta, istenen özellikelde edilinceye kadar çok fazla eşleştirme işlemi yapmak gerekebilmektedir. Ayrıca sadece anne ve babanın DNA’ları ile çalışıldığı için ıslah amacıyla kullanılabilen genetik madde çok kısıtlıdır. Geleneksel ıslah yönteminin bu olumsuzlukları, genetik mühendisliğinin kullanıldığı modern ıslah yöntemleri ile aşılmıştır.
