میکروارگانیسم های تکامل یافته در طبیعت می توانند در فرایند های متابولیکی خود طیف وسیعی از مواد خطرناک و سمی را به مواد بی خطر تبدیل کنند. بیوتکنولوژی محیط زیست، فناوری حاصل از علوم پایه، زیست فناوری، و مهندسی است که این قابلیت ارگانیسم های طبیعی را به کار می گیرد تا بار آلودگی های زیست محیطی را با روش های کم هزینه و پر بازده کاهش دهد.
فرایند تسویه پاک کردن آلودگی از محیط زیست با روش های بیوتکنولوژی را زیست پالایش (یا زیست پالایی) می گویند. از مزیت های زیست پالایش محیط، بازده بالای تجزیه مواد سمی و امکان تبدیل مواد زائد باقی مانده به مواد با ارزش تجاری است.
پالایش زیستی شامل دو فرایند است: رشد و کومتابولیسم. در فرایند رشد، مواد آلوده کنند آلی به عنوان منبع کربن و انرژی توسط ارگانیسم ها استفاده شده و در مسیر های بیوشیمیایی سلول به مواد بی خطر تبدیل می شود. در فرایند کومتابولیسم، ارگانیسم مواد دیگری را به عنوام منبع اصلی کربن و مصرف می کند اما مواد آلوده کننده آلی را نیز به عنوان منابع کمکی استفاده و تبدیل به مواد غیر سمی می کند.
کارایی انواع روش های بیوتکنولوژی صنعتی برای تبدیل مواد زائد را می توان با بهینه کردن عوامل محیطی، دسترسی بهتر به آلاینده ها و مواد مغذی و یا افزودن بیومس انتخابی افزایش داد.
تاکنون میکروارگانیسم های متعدی از محیط های غنی از مواد آلوده کننده جدا شده اند. همچنین مطالعات متعددی در گذشته امکان پذیری فنی و مزیت اقتصادی زیست پالایش محیط را نشان داده اند.
علیرغم نوید بخش بودن فرایند های زیست پالایش در زدودن آلوگی های محیطی، به کار گیری آن در مقیاس وسیع و صنعتی نیازمند توسعه میکروارگانیسم هایی است که با بازدهی بالا بتوانند مواد آلوده را به مواد بی خطر تبدیل و به چرخه طبیعت بازگردانند. به علاوه، زیست تخریب کامل یک مولکول آلوده کننده معمولا نیاز مند همکاری گروهی از میکروارگانیسم ها (کنرسیوم میکروبی) است زیرا اغلب یک ارگانیسم تنها همه آنزیم های لازم برای تخریب کامل مواد سمی را ندارد.
توسعه میکروارگانیسم پربازده صنعتی چالشی کلاسیک در زیست فناوری و زیست پالایش مدرن محسوب می شود. هر چند توسعه چنین میکروارگانیسم هایی در صنعت زیست فناوری سابقه طولانی دارد، به دلیل اخیر بودن نشر مواد آلوده در طبیعت، بیوشیمی ارگانیسم های یالقوه برای تجزیه این ماده غنی و تکامل یافته نیست و لذا توسعه چنین میکروارگانیسم هایی نیازمند روش های زیست مهندسی است.
با وجود اطلاعات ژنومی و همچنین داده های گسترده متابولومی و بیوشیمیایی امروز مهندسی متابولیک میکروارگانیسم ها برای کاربرد های مختلف زیست فناوری از طریق تحلیل کل نگر و سیستمی شبکه های بیومولکولی ارگانیسم ها صورت می گیرد. این رویکرد در بیوتکنولوژی معاصر به عنوان بیوتکنولوژی سیستمی نامیده شود. رویکرد بیوتکنولوژی سیستمی به عنوان رویکرد غالب در توسعه سویه های صنعتی و طراحی زیست فرایند های کارآمد شناخته می شود.
با توجه به خطرات تهدید کننده زیست بوم ایران و نیاز روز افزون کشور به رویکرد های نو در پالایش موثر محیط زیست، موسسه علوم نوبنیاد ایرانیان (معنا) اولین سمپوزیوم بیوتکنولوژی و بیوانفورماتیک محیط زیست را برگزار می کند.
معنا همچنین با هدف آشنایی جامعه پژوهشی کشور با رویکرد های نوین صنعتی تسویه محیط زیست، دوره های آموزشی پشرفته ای را در عرصه پالایش زیست محیطی با بهره گیری از بیوانفورماتیک، سیستم بیولوژی، مهندسی متابولیک و بیوتکنولوژی سیستمی برگزار می کند.
معنا امیدوار است با تمرکز بر اطلاع رسانی تحولات فناوری محیط زیست نقشی موثر در سوق دهی توجه جامعه و تصمیم سازان به لزوم اتخذ تدابیر هایتک در عرصه محیط زیست که در عین حال روشی موثر برای کارآفرینی فارغ التحصیلان و نخبگان است ایفا نماید.