Na egzaminie SAT mogą pojawić się pytania dotyczące struktury i funkcji DNA, mutacji genetycznych, roli enzymów restrykcyjnych oraz problemów etycznych związanych z postępami biotechnologicznymi. Zrozumienie procesu replikacji DNA, parowania zasad azotowych oraz mechanizmów edycji genów jest niezbędne do uzyskania wysokiego wyniku.

Terapia genowa polega na modyfikacji genów wewnątrz komórek ciała w celu leczenia chorób. Wyróżnia się dwa główne rodzaje: terapię somatyczną, skierowaną na komórki nie-reprodukcyjne, gdzie zmiany nie są przekazywane potomstwu, oraz terapię zarodkową, skierowaną na komórki reprodukcyjne, gdzie zmiany są dziedziczne.

Technologia rekombinowanego DNA polega na łączeniu cząsteczek DNA z różnych �ródeł w jedną cząsteczkę w celu stworzenia nowych kombinacji genetycznych. Proces obejmuje izolację materiału genetycznego, cięcie DNA za pomocą enzymów restrykcyjnych, amplifikację oraz wstawienie fragmentu DNA do wektora, który następnie wprowadza się do komórki gospodarza.

CRISPR-Cas9 to rewolucyjne narzędzie do edycji genów, które wykorzystuje sgRNA do prowadzenia białka Cas9 do docelowej sekwencji DNA. Cas9 tworzy podwójne pęknięcie w DNA, a mechanizm naprawczy komórki naprawia pęknięcie, umożliwiając precyzyjną modyfikację genu. Technologia ta pozwala na efektywną i kosztowo efektywną edycję genetyczną w organizmach.

W rolnictwie inżynieria genetyczna doprowadziła do rozwoju genetycznie modyfikowanych organizmów (GMO), takich jak rośliny Bt produkujące toksynę Bacillus thuringiensis szkodliwą dla owadów, oraz złoty ryż zmodyfikowany do produkcji beta-karotenu. Rośliny te są projektowane w celu zwiększenia wartości odżywczej, odporności na szkodniki lub zwiększenia plonów.

Biotechnologia umożliwia spersonalizowaną opiekę zdrowotną poprzez farmakogenomikę, która bada wpływ genów na reakcję organizmu na leki. Pozwala to na opracowanie spersonalizowanych leków o wyższej skuteczności i mniejszych efektach ubocznych. Dodatkowo medycyna regeneracyjna wykorzystuje komórki macierzyste i drukowanie 3D tkanki do naprawy lub zastępowania uszkodzonych organów.

Rozwój biotechnologii rodzi istotne pytania etyczne, w tym obawy dotyczące bezpieczeństwa terapii genowej związane z potencjalnymi mutacjami poza celem, problemy z równością dostępu do leczenia oraz kwestie zgody i autonomii, szczególnie w przypadku terapii zarodkowej, gdzie przyszłe pokolenia nie mogą wyrazić zgody na zmiany genetyczne.