เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม หรือ DNA นำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ได้หลายทาง ทั้งทางด้านการแพทย์และสาธารณสุข ทางด้านนิติวิทยาศาสตร์ ทางด้านการเกษตร ทางด้านสิ่งแวดล้อม หรือทางด้านอุตสาหกรรม

1. ทางด้านการแพทย์และสาธารณสุข

ใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรค เมื่อสามารถสังเคราะห์ชิ้นส่วนของ DNA หรือยีนได้แล้ว ก็สามารถพัฒนาเป็น molecular probes เพื่อใช้ในการตรวจโรคต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น โรคที่ติดเชื้อจากไวรัส หรือแบคทีเรีย

ใช้ในการพัฒนายารักษาโรคและวัคซีน ยารักษาโรคและวัคซีนใหม่ๆ จะผลิตโดยวิธีพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) ในจุลินทรีย์ หรือ recombinant DNA ทั้งสิ้น เช่น การผลิตฮอร์โมนอินซูลิน (insulin) การผลิตโกรทฮอร์โมน (growth hormone) การผลิตยายับยั้งไวรัส HIV

ใช้ในการสับเปลี่ยนยีนด้อยด้วยยีนดี (gene therapy) ในอนาคตเมื่องานวิจัยจีโนมมนุษย์สำเร็จ ความหวังของคนที่ป่วยเป็นโรคทางพันธุกรรมอาจรักษาโดยวิธีปรับเปลี่ยนยีนได้

2. ทางด้านนิติวิทยาศาสตร์

โดยทั่วไปแล้ว การที่จะบอกได้ว่าคนๆ นั้นเป็นใคร จะพิจารณาจากรูปร่างหน้าตา วัน-เดือน-ปีเกิด ตามข้อมูลในบัตรประชาชน หรือหนังสือเดินทาง และถ้าจะให้ชัดเจนยิ่งขึ้น อาจดูจากรอยแผลเป็นหรือลายพิมพ์นิ้วมือ

อย่างไรก็ตาม ลักษณะเหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ตามอายุ หรือจากอุบัติเหตุ หรือจากสารเคมี แม้ว่าลายพิมพ์นิ้วมือจะไม่สามารถบอกความสัมพันธ์ทางสายเลือดได้ว่า เป็นลูกเต้าเหล่าใคร แต่ลายพิมพ์ DNA สร้างมาจาก DNA ที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่อย่างละครึ่ง และเปลี่ยนแปลงไม่ได้ จึงมีลักษณะเฉพาะบุคคลซึ่งทำให้สามารถบอกความแตกต่างของบุคคลได้ ความแตกต่างที่มีความจำเพาะของแต่ละบุคคลนี้เอง จึงนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การพิสูจน์ตัวบุคคล การพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด การตรวจทางนิติเวชศาสตร์เพื่อหาผู้กระทำความผิด เป็นต้น  

รูปแบบของ DNA ที่แตกต่างกัน จะแสดงความแตกต่างที่มีเฉพาะบุคคล เมื่อใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การใช้ RFLP marker ตรวจสอบ จะเกิดเป็นแถบ DNA รูปแบบของแถบ DNA (DNA band) ที่เป็นความแตกต่างของขนาดชิ้น DNA ที่เป็นเอกลักษณ์ของแต่ละบุคคล เรียกว่า ลายพิมพ์ DNA (DNA fingerprint) โดยโอกาสที่คนสองคน (ที่ไม่ใช่ฝาแฝดแท้) จะมีรูปแบบของลายพิมพ์ DNA เหมือนกันมีน้อยมาก

3. ทางด้านการเกษตร

เทคโนโลยี DNA สามารถใช้ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ให้มีลักษณะที่ดีขึ้นได้ เช่นเดียวกับการปรับปรุงพันธุ์สัตว์ที่อาศัยการผสมพันธุ์ และคัดเลือกพันธุ์ดั้งเดิม แต่ด้วยเทคโนโลยี DNA ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถหาได้ว่ายีนที่จะทำให้สัตว์มีลักษณะตามต้องการ เช่น หมูมีไขมันต่ำ วัวให้นมเร็วขึ้นและมากขึ้น คือยีนใด ทำให้ย้ายยีนดังกล่าวเข้าสู่สัตว์ที่ต้องการ

เช่น ในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้ต้านทานโรคหรือแมลงได้ดีขึ้น การปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิมนั้น ซึ่งก็ยังคงทำกันอยู่ จะใช้วิธีหาพันธุ์ต้านทานซึ่งส่วนใหญ่เป็นพันธุ์ป่า และมีลักษณะไม่ดีอยู่มาก จากนั้นเอาพันธุ์ต้านทานผสมพันธุ์พ่อแม่เข้าด้วยกัน ด้วยเหตุนี้ จึงต้องเสียเวลาคัดเลือก และพัฒนาพันธุ์ต่ออีกอย่างน้อย 8-10 ปี กว่าจะได้พันธุ์ต้านทาน และมีลักษณะอื่นๆ ดีด้วย เพราะไม่สามารถเลือกยีนที่สามารถต้านทานใส่ไปได้โดยตรง 

ในการพัฒนาพันธุ์สัตว์ มีการพัฒนาพันธุ์โดยการถ่ายฝากยีน ทั้งในปศุสัตว์ และสัตว์น้ำ เช่น ปลาได้ มีตัวอย่างหลายรายการ เช่น การถ่ายฝากยีนเร่งการเจริญเติบโต และยีนต้านทานโรคต่างๆ เป็นต้น 

สิ่งมีชีวิตที่ได้รับการปรับแต่งหรือดัดแปลงเพื่อกำหนดรูปแบบทางพันธุกรรม เพื่อให้ได้สิ่งมีชีวิตที่มีสมบัติตามต้องการ จะถ่ายทอดไปยังลูกหลานของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ด้วย เรียกวิธีนี้ว่า GMOs (genetically modified organisms)

4. ทางด้านสิ่งแวดล้อม

นักเทคโนโลยีชีวภาพมีความพยายามที่จะใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรม เพื่อสร้างสายพันธุ์จุลินทรีย์ หรือพืชที่มีความสามารถในการย่อยสลายสารที่ไม่พึงประสงค์ ที่ปนเปื้อนในดิน น้ำ หรือของเสียในโรงงานอุตสาหกรรม หรือเหมืองแร่ก่อนปล่อยลงสู่ธรรมชาติ อย่างไรก็ดี การใช้สิ่งมีชีวิตดัดแปลงทางพันธุกรรม ต้องสอดคล้องกับกฎหมายการควบคุมการใช้ GMOs ในแต่ละประเทศด้วย

5. ทางด้านอุตสาหกรรม

เมื่อวัตถุดิบได้รับการปรับเปลี่ยนคุณภาพให้ตรงกับความต้องการของอุตสาหกรรม โดยใช้พันธุวิศวกรรมแล้ว อุตสาหกรรมใหม่ๆ จะเกิดตามมากมาย เช่น การเปลี่ยนโครงสร้างแป้ง น้ำมัน และโปรตีนในพืช หรือการลดปริมาณเซลลูโลสในไม้ เป็นต้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพในอนาคต จะเป็นการปฏิรูปแบบอุตสาหกรรมใหม่ โดยเน้นการใช้วัตถุดิบจากสิ่งมีชีวิตมากขึ้น รถยนต์ทั้งคันอาจทำมาจากแป้งข้าวโพด สารเคมีทั้งหมดอาจพัฒนามาจากแป้ง หรือเชื้อเพลิงอาจพัฒนามาจากวัตถุดิบพืช เป็นต้น

พัดชา วิจิตรวงศ์