10 Bioloogia edusammud viimase 30 aasta jooksul



Bioloogia on viimase 30 aasta jooksul teinud suuri edusamme. Need edusammud teaduse maailmas ületavad kõiki inimesi ümbritsevaid valdkondi, mis mõjutavad otseselt ühiskonna heaolu ja arengut üldiselt.

Loodusteaduste filiaalina keskendub bioloogia oma huvi kõigi elusorganismide uurimisele. Tehnoloogilised uuendused võimaldavad iga päev täpsemalt uurida viie loodusliku kuningriigi liikide struktuure: looma-, köögivilja-, monera-, protista- ja seened..

Sel viisil tugevdab bioloogia oma uurimistööd ja pakub uusi alternatiive elusolendeid kahjustavatele erinevatele olukordadele. Samamoodi teeb ta avastusi uutest liikidest ja väljasurnud liikidest, mis aitavad selgitada mõningaid evolutsiooniga seotud küsimusi.

Nende edusammude üks peamisi saavutusi on see, et need teadmised on levinud väljapoole teadlase piire, saavutades igapäevase ulatuse.

Praegu ei ole sellised mõisted nagu bioloogiline mitmekesisus, ökoloogia, antikehad ja biotehnoloogia ainult spetsialisti kasutuses; tema töö ja teadmised selles valdkonnas on osa paljudest inimestest, kes ei ole pühendunud teaduslikule maailmale.

Kõige silmapaistvamad edusammud bioloogias viimase 30 aasta jooksul

Häirete RNA

1998. aastal avaldati rida RNAga seotud uuringuid. Neis kinnitatakse, et geeniekspressiooni kontrollib bioloogiline mehhanism, mida nimetatakse interferentsi RNA-ks.

Selle RNAi kaudu saab genoomi spetsiifilisi geene pärast transkriptsiooni vaigistada. See saavutatakse kaheahelalise RNA väikeste molekulidega.

Need molekulid blokeerivad mRNA geenides esinevate valkude translatsiooni ja sünteesi õigeaegselt. Sel viisil kontrollitakse mõnede tõsiste haiguste põhjustavate patogeenide toimet.

RNAi on vahend, mis on terapeutilises valdkonnas olnud suur. Praegu kasutatakse seda tehnoloogiat molekulide identifitseerimiseks, millel on terapeutiline potentsiaal erinevate haiguste vastu.

Esimene täiskasvanud imetaja klooniti

Esimene töö, kus imetaja klooniti, viidi läbi 1996. aastal, mida viisid läbi kodustatud emasloomade teadlased.

Katse läbiviimiseks kasutati täiskasvanud riigis piimanäärmete somaatilisi rakke. Kasutatud protsess oli tuumaülekanne. Saadud lambad, nimega Dolly, kasvasid ja arenevad, saades loomulikult ilma ebamugavusteta.

Inimese genoomi kaardistamine

See bioloogiline läbimurre võttis rohkem kui 10 aastat, mis saavutati tänu paljude teadlaste panusele kogu maailmas. Aastal 2000 esitles rühma teadlasi inimese genoomi kaardi peaaegu lõpliku ülevaate. Töö lõplik versioon valmis 2003. aastal.

See inimese genoomi kaart näitab iga kromosoomi asukohta, mis sisaldavad kogu indiviidi geneetilist informatsiooni. Nende andmetega saavad spetsialistid teada kõiki geneetiliste haiguste üksikasju ja muid aspekte, mida soovite uurida.

Naharakkude tüvirakud

Enne 2007. aastat käsitleti teavet, et pluripotentsed tüvirakud leidsid aset ainult embrüonaalsetes tüvirakkudes.

Samal aastal tegi kaks Ameerika ja Jaapani teadlaste meeskonda tööd, kus neil õnnestus naha täiskasvanud rakud ümber pöörata, et nad saaksid toimida pluripotentsete tüvirakkudena. Neid on võimalik diferentseerida, muutudes võimalikeks teist tüüpi rakkudeks.

Uue protsessi avastamine, kus epiteelirakkude "programmeerimine" muutub, avab tee meditsiiniuuringute piirkonna suunas.

Aju kontrolli all olevad keha liikmed

Aastal 2000 implanteerisid Duke University Medical Centeri teadlased ahvi ajusse mitmeid elektroode. Eesmärgiks oli, et see loom saaks teostada kontrolli roboti jäseme üle, võimaldades tal koguda toitu.

2004. aastal töötati välja mitteinvasiivne meetod, mille eesmärk oli püüda aju tulevaid laineid ja kasutada neid biomeditsiiniliste seadmete kontrollimiseks. See oli 2009. aastal, kui Pierpaolo Petruzziello sai esimeseks inimolendiks, kes robootilise käega sai keerulisi liikumisi.

Seda on võimalik saavutada, kasutades oma aju neuroloogilisi signaale, mis olid kätte saanud käe närvide poolt.

Genoomi aluste redigeerimine

Teadlased on välja töötanud täpsema tehnika kui geenide redigeerimine, parandades palju väiksemaid genoomi segmente: aluseid. Tänu sellele saab asendada DNA ja RNA alused, lahendades spetsiifilisi mutatsioone, mis võivad olla seotud haigustega.

CRISPR 2.0 võib asendada ühe aluse, muutmata DNA või RNA struktuuri. Spetsialistidel õnnestus muuta guaniini (G) jaoks adeniini (A), et nad oma DNA-d DNA-le parandama..

Sel viisil muutusid AT alused GC-paariks. See meetod kirjutab ümber geneetilise koodi esitatud vead, ilma et oleks vaja lõigata ja asendada kogu DNA piirkonda.

Uudne immunoteraapia vähi vastu

See uus ravi põhineb vähirakke esitava organi rünnakul DNA-le. Uus ravim stimuleerib immuunsüsteemi ja seda kasutatakse melanoomi korral.

Seda võib kasutada ka kasvajates, mille vähirakkudel on nn "mittevastavuse parandamise puudus". Sellisel juhul tuvastab immuunsüsteem need rakud võõrastena ja eemaldab need.

Ravim on heaks kiitnud Ameerika Ühendriikide Toidu- ja Ravimiamet (FDA).

Geeniteraapia

Üks kõige tavalisemaid geneetilisi põhjuseid imikute surmamisel on seljaaju lihaste atroofia tüüp 1. Need vastsündinutel puudub seljaaju motoorsetes neuronites valk. See põhjustab lihaste nõrgenemist ja hingamise peatamist.

Imikutel, kes seda haigust põevad, on uus võimalus oma elu päästa. See on tehnika, mis lülitab seljaaju neuronites puuduva geeni. Sõnumitooja on ohutu viirus, mida nimetatakse adeno-assotsieerunud viiruseks (AAV).

Geeniteraapia AAV9, millel on seljaaju neuronites puuduv valgu geen, manustatakse intravenoosselt. Suurel osal juhtudest, kus seda ravi kasutati, võisid lapsed süüa, istuda, rääkida ja mõned isegi jooksid.

Iniminsuliin rekombinantse DNA tehnoloogia abil

Iniminsuliini tootmine rekombinantse DNA tehnoloogia abil on oluline edasiminek diabeediga patsientide ravis. Inimese rekombinantse insuliiniga esimesed kliinilised uuringud algasid 1980. aastal.

See tehti insuliinimolekuli A- ja B-ahelate eraldi valmistamise teel ning seejärel ühendades need keemiliste meetoditega. Rekombinantne protsess on siiski olnud erinev alates 1986. aastast. Proinsuliini inimese geneetiline kodeerimine sisestatakse Escherichia coli rakkudesse..

Seejärel kasvatatakse neid fermenteerimise teel proinsuliini saamiseks. Ühendav peptiid lõhustatakse proinsuliinist inimese insuliini saamiseks.

Seda tüüpi insuliini eeliseks on see, et sellel on kiirem toime ja madalam immunogeensus kui sealiha või veiseliha puhul..

Transgeensed taimed

1983. aastal kasvatati esimesed transgeensed taimed.

10 aasta pärast turustati esimene geneetiliselt muundatud taim Ameerika Ühendriikides ja kaks aastat hiljem sisenes Euroopa turule geneetiliselt muundatud taime tomatipasta toode..

Sellest hetkest alates registreeritakse igal aastal geneetilised modifikatsioonid taimedes üle kogu maailma. Taimede ümberkujundamine toimub geneetilise transformatsiooniprotsessi kaudu, kus sisestatakse eksogeenne geneetiline materjal  

Nende protsesside aluseks on DNA universaalne olemus, mis sisaldab enamiku elusorganismide geneetilist informatsiooni.

Neid taimi iseloomustab üks või mitu järgmistest omadustest: taluvus herbitsiidide suhtes, resistentsus kahjurite suhtes, modifitseeritud aminohapped või rasvasegu, isassteriilsus, värvimuutus, hiline küpsemine, selektsioonimarkeri sisestamine või resistentsus viirusinfektsioonide vastu.

Viited

  1. SINC (2019) 2017. aasta kümme teaduslikku arengut, mis on muutnud maailma
  2. Bruno Martín (2019). Auhind bioloogile, kes avastas inimese sümbioosi bakteritega. Riik. Välja otsitud aadressilt elpais.com.
  3. Mariano Artigas (1991). Uued edusammud molekulaarbioloogias: arukad geenid. Grupiteadus, põhjus ja usk. Navarra ülikool Taastatud de.unav.edu.
  4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Olulisi läbimurdeid bioloogias viimase 25 aasta jooksul. Aju scape Välja otsitud aadressilt brainscape.com
  5. Riikliku Teaduste Akadeemia insenermeditsiin (2019). Hiljutised arengud bioloogias. Välja otsitud nap.edust.
  6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, mis suudab redigeerida ühte DNA baasi, võib ravida kümneid tuhandeid mutatsioone. MIT tehnoloogia läbivaatamine. Taastati tehnoloogia ülevaates.