10 Napredak u biologiji u posljednjih 30 godina

Biologija je postigla veliki napredak u posljednjih 30 godina. Ovi napredci u znanstvenom svijetu nadilaze sva područja koja okružuju čovjeka, izravno utječući na blagostanje i razvoj društva u cjelini.

Kao grane prirodnih znanosti, biologija fokusira svoj interes za proučavanje svih živih organizama. Svaki dan, tehnološke inovacije omogućuju više specifičnih istraživačkih strukture koje čine vrsta pet prirodnih kraljevstava: životinjskog, biljnog Monera, protisti i gljive.

Na taj način biologija jača svoja istraživanja i nudi nove alternative različitim situacijama koje pogađaju živa bića. Isto tako, otkriva nove vrste i izumrle vrste, koje doprinose razjašnjavanju nekih pitanja vezanih uz evoluciju.

Jedno od glavnih postignuća tih napretka je da se to znanje proširilo izvan granica istraživača, dosegnuvši dnevni opseg.

Trenutno, termini kao što su biološka raznolikost, ekologija, antitijela i biotehnologija nisu namijenjeni isključivo stručnjacima; njegovo zapošljavanje i znanje o toj temi dio je svakodnevnog života mnogih ljudi koji nisu posvećeni znanstvenom svijetu.

Najistaknutiji napredak u biologiji u posljednjih 30 godina

Interferencija RNA

Godine 1998. objavljen je niz istraživanja vezanih uz RNK. U njima se potvrđuje da se ekspresija gena kontrolira biološkim mehanizmom, koji se naziva RNA interferencije.

Kroz ovaj RNAi, geni specifični za genom mogu se ušutkati post-transkripcijski. To se postiže malim molekulama dvolančane RNA.

Ove molekule djeluju tako što pravovremeno blokiraju translaciju i sintezu proteina, koji se pojavljuju u genu mRNA. Na taj način bi se kontroliralo djelovanje nekih patogena koji uzrokuju ozbiljne bolesti.

RNAi je alat koji je imao veliki doprinos u terapeutskom području. Trenutno se ova tehnologija primjenjuje za identificiranje molekula koje imaju terapeutski potencijal protiv različitih bolesti.

Prvi klonirani odrasli sisavac

Prvi rad na kojem je kloniran sisavac proveden je 1996. godine, a proveli su ga znanstvenici u domaćoj ženskoj ovci.

Za izvođenje eksperimenta korištene su somatske stanice mliječnih žlijezda koje su bile u odraslom stanju. Proces koji se koristio bio je prijenos nuklearne energije. Nastala ovca, zvana Dolly, rasla je i razvijala se, sposobna se prirodno reproducirati bez ikakvih neugodnosti.

Mapiranje ljudskog genoma

Biološkom proboju trebalo je više od 10 godina da se ostvari, što je postignuto zahvaljujući doprinosu mnogih znanstvenika širom svijeta. Godine 2000. skupina istraživača predstavila je gotovo konačan prikaz karte ljudskog genoma. Konačna verzija rada dovršena je 2003. godine.

Ova karta ljudskog genoma pokazuje mjesto svakog od kromosoma, koji sadrže sve genetske informacije pojedinca. Pomoću tih podataka stručnjaci mogu znati sve pojedinosti o genetskim bolestima i bilo koji drugi aspekt koji želite istražiti.

Matične stanice iz stanica kože

Prije 2007. obavljene su informacije da su pluripotentne matične stanice pronađene samo u embrionalnim matičnim stanicama.

U istoj godini, dvije ekipe od SAD-a i japanskih znanstvenika proveo je posao gdje u mogućnosti da preokrenu odrasle stanice kože, kako bi oni mogli djelovati kao pluripotentne matične stanice. To se može razlikovati, oni mogu postati bilo koja vrsta stanica.

Otkriće novog procesa, u kojem se mijenja "programiranje" epitelnih stanica, otvara put prema području medicinskih istraživanja.

Robotski članovi tijela kojima upravlja mozak

Tijekom 2000. godine, znanstvenici Medicinskog centra Sveučilišta Duke ugradili su nekoliko elektroda u mozak majmuna. Svrha je bila da ova životinja kontrolira robotski ud, dopuštajući joj da skuplja hranu.

Godine 2004. razvijena je neinvazivna metoda s namjerom da se uhvate valovi koji dolaze iz mozga i koriste ih za kontrolu biomedicinskih uređaja. Bilo je to 2009. kada je Pierpaolo Petruzziello postao prvo ljudsko biće koje je robotskom rukom moglo izvesti složene pokrete.

To se može postići korištenjem neuroloških signala iz njegovog mozga, koji su primljeni na živce ruke.

Uređivanje baza genoma

Znanstvenici su razvili precizniju tehniku ​​od uređivanja gena, popravljajući mnogo manje segmente genoma: baze. Zahvaljujući tome, DNA i RNA baze se mogu zamijeniti, rješavajući specifične mutacije koje mogu biti povezane s bolestima.

CRISPR 2.0 može zamijeniti jednu bazu bez promjene strukture DNA ili RNA. Stručnjaci su uspjeli promijeniti adenin (A) za gvanin (G), "prevariti" svoje stanice kako bi popravili DNA.

Na taj način AT baze postaju GC par. Ova tehnika prepisuje greške koje prikazuje genetski kod, bez potrebe za rezanjem i zamjenom cijelih područja DNK.

Nova imunoterapija protiv raka

Ova nova terapija temelji se na napadu na DNA organa koji predstavlja stanice raka. Novi lijek stimulira imunološki sustav i koristi se u slučajevima melanoma.

Također se može koristiti u tumorima, čije stanice raka imaju takozvani "mismatch repair deficiency". U tom slučaju, imunološki sustav prepoznaje te stanice kao strane i uklanja ih.

Lijek je odobren od strane Uprave za hranu i lijekove Sjedinjenih Država (FDA).

Genska terapija

Jedan od najčešćih genetskom uzroku smrti djeteta u spinalne mišićne atrofije je tip 1. Ove bebe nedostatak proteina u motorne neurone leđne moždine. To uzrokuje mišiće oslabiti i prestati disati.

Bebe koje pate od ove bolesti imaju novu mogućnost da spase svoje živote. To je tehnika koja inkorporira nestali gen u neurone kralježnice. Glasnik je bezopasni virus koji se zove adeno-povezani virus (AAV).

Genska terapija AAV9, koja ima protein gena odsutan u neuronima kičmene moždine, daje se intravenski. U visokom postotku slučajeva u kojima je primijenjena ova terapija, bebe su mogle jesti, sjediti, razgovarati, a neke čak trčati.

Ljudski inzulin putem tehnologije rekombinantne DNA

Proizvodnja humanog inzulina pomoću tehnologije rekombinantne DNA predstavlja važan napredak u liječenju bolesnika s dijabetesom. Prva klinička ispitivanja rekombinantnog humanog inzulina kod ljudi započela su 1980. godine.

To je učinjeno proizvodnjom A i B lanaca molekule inzulina zasebno, a zatim ih kombiniranjem kemijskim tehnikama. Međutim, rekombinantni proces je drugačiji od 1986. godine. Humano genetsko kodiranje proinzulina umetnuto je u stanice Escherichia coli..

Oni se zatim uzgajaju fermentacijom kako bi se proizveo proinzulin. Vezujući peptid se enzimatski odcjepljuje od proinzulina dajući ljudski inzulin.

Prednost ove vrste inzulina je u tome što ima brže djelovanje i manju imunogenost nego svinjetinu ili govedinu..

Transgenske biljke

Godine 1983. kultivirane su prve transgene biljke.

Nakon 10 godina, što je na tržištu u Sjedinjenim Američkim Državama prva genetski modificirana biljka, a dvije godine kasnije paradajz paste proizvod iz postrojenja GM (genetski modificirane) ušao na europsko tržište.

Od tog trenutka svake se godine bilježe genetske modifikacije biljaka diljem svijeta. Ova transformacija biljaka provodi se kroz proces genetske transformacije, gdje se umeće egzogeni genetski materijal  

Temelj tih procesa je univerzalna priroda DNK koja sadrži genetske informacije većine živih organizama.

Ove biljke odlikuju jednim ili više od sljedećih svojstava: tolerancije na herbicide, otpornost na štetočinje, modificirane aminokiseline ili pripravak mast, sterilnost kod muškaraca, promjene boje, odgođeno sazrijevanje, umetanjem selektabilni marker ili otpornost na virusne infekcije.

reference

1. SINC (2019.) Deset znanstvenih dostignuća 2017. koji su promijenili svijet
2. Bruno Martín (2019.). Nagrada za biologa koji je otkrio ljudsku simbiozu s bakterijama. Zemlja. Preuzeto s elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991.). Novi napredak u molekularnoj biologiji: pametni geni. Grupirajte znanost, razum i vjeru. Sveučilište Navarra Oporavio se de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 važnih otkrića u biologiji od posljednjih 25 godina. Brain scape Preuzeto s brainscape.com
5. Medicinska akademija Nacionalne akademije znanosti (2019). Novija dostignuća u razvojnoj biologiji. Preuzeto iz nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, sposoban za uređivanje jedne baze DNA, može izliječiti desetke tisuća mutacija. MIT Tehnološki pregled. Oporavio se od tehnološkog pregleda.