12 BIOLOGIJOS PAŽANGA PER PASTARUOSIUS 30 METŲ - BIOLOGIJA - 2025

Biologija per pastaruosius 30 metų padarė didelę pažangą. Šie mokslo pasaulio pasiekimai peržengia visas sritis, supančias žmogų, tiesiogiai veikdami visuomenės gerovę ir vystymąsi.

Kaip gamtos mokslų šaka, biologija daugiausia dėmesio skiria visų gyvų organizmų tyrimams. Kiekvieną dieną dėl technologinių naujovių galima atlikti konkretesnius statinių, sudarančių penkių natūralių karalysčių rūšių: gyvūnų, augalų, monerų, protistų ir grybelių - tyrimus.

Žmogaus genomas. Šaltinis: malonumas: Nacionalinis žmogaus genomo tyrimų institutas, naudojantis „Wikimedia Commons“

Tokiu būdu biologija sustiprina savo tyrimus ir siūlo naujas alternatyvas įvairioms situacijoms, kurios kamuoja gyvas būtybes. Tuo pačiu būdu jis atranda naujų ir jau išnykusių rūšių, kurios padeda išsiaiškinti kai kuriuos su evoliucija susijusius klausimus.

Vienas pagrindinių šių pažangų pasiekimų yra tas, kad šios žinios pasklido už tyrėjo ribų ir pasiekė kasdienę aplinką.

Šiuo metu tokie terminai kaip biologinė įvairovė, ekologija, antikūnai ir biotechnologijos nėra skirti tik specialistui; Jos naudojimas ir žinios šia tema yra daugelio žmonių kasdienio gyvenimo dalis, neskirta į mokslo pasaulį.

Ryškiausi pasiekimai biologijos srityje per pastaruosius 30 metų

RNR trukdžiai

1998 m. Buvo paskelbta tyrimų, susijusių su RNR, serija. Jie teigia, kad genų ekspresiją kontroliuoja biologinis mechanizmas, vadinamas RNR interferencija.

Per šią RNRi galima nutildyti specifinius genomo genus po transkripcijos. Tai atliekama mažomis dvigrančiomis RNR molekulėmis.

Šios molekulės blokuoja baltymų transliaciją ir sintezę, kuri vyksta mRNR genuose. Tokiu būdu būtų kontroliuojamas kai kurių patogenų, sukeliančių sunkias ligas, veikimas.

RNR yra įrankis, turėjęs didelę įtaką terapijos srityje. Šiuo metu ši technologija naudojama nustatyti molekules, kurios gali gydyti nuo įvairių ligų.

Pirmasis suaugęs žinduolis klonuotas

Pirmasis žinduolių klonavimo darbas buvo atliktas 1996 m., Mokslininkų atliktas su naminėmis avimis.

Eksperimentui atlikti buvo naudojamos suaugusiųjų pieno liaukų somatinės ląstelės. Naudotas procesas buvo branduolinės energijos perdavimas. Gautos avys, vardu Dolly, augo ir vystėsi, kad sugebėjo daugintis natūraliai be jokių nepatogumų.

Žmogaus genomo žemėlapio sudarymas

Šiam dideliam biologiniam progresui įgyvendinti prireikė daugiau nei 10 metų, o tai buvo pasiekta dėl daugelio mokslininkų indėlio visame pasaulyje. 2000 m. Tyrėjų grupė pateikė beveik galutinį žmogaus genomo žemėlapį. Galutinė darbo versija buvo baigta 2003 m.

Šis žmogaus genomo žemėlapis parodo kiekvienos chromosomos, kuriose yra visa genetinė informacija, vietą. Turėdami šiuos duomenis specialistai gali žinoti visas genetinių ligų detales ir bet kurį kitą aspektą, kurį nori ištirti.

Kamieninės ląstelės iš odos ląstelių

Iki 2007 m. Buvo tvarkoma informacija, kad pluripotentinės kamieninės ląstelės buvo rastos tik embriono kamieninėse ląstelėse.

Tais pačiais metais dvi Amerikos ir Japonijos tyrėjų komandos atliko tyrimą, kurio metu jiems pavyko pakeisti suaugusiųjų odos ląsteles, kad jos galėtų veikti kaip pluripotentinės kamieninės ląstelės. Jie gali atskirti, kad galėtų tapti bet kokio kito tipo ląstelėmis.

Naujo proceso, kuriame keičiamas epitelio ląstelių „programavimas“, atradimas atveria kelią į medicininių tyrimų sritį.

Robotinės kūno galūnės, kontroliuojamos smegenų

2000 m. Duke universiteto medicinos centro mokslininkai implantavo keletą elektrodų beždžionės smegenyse. Tikslas buvo tas, kad šis gyvūnas galėtų kontroliuoti robotizuotą galūnę ir taip leisti jam rinkti maistą.

2004 m. Buvo sukurtas neinvazinis metodas, skirtas užfiksuoti iš smegenų kylančias bangas ir panaudoti jas kontroliuoti biomedicinos prietaisus. Tai buvo 2009 m., Kai Pierpaolo Petruzziello tapo pirmuoju žmogumi, kuris roboto ranka galėjo atlikti sudėtingus judesius.

Tai jis sugebėjo pasiekti panaudodamas neurologinius signalus iš savo smegenų, kuriuos priėmė rankos nervai.

Genomo bazės redagavimas

Mokslininkai sukūrė tikslesnę techniką nei genų redagavimas, suremontuodami daug mažesnius genomo segmentus: pagrindus. Dėl šios priežasties DNR ir RNR bazės gali būti pakeistos, išsprendžiant tam tikras specifines mutacijas, kurios gali būti susijusios su ligomis.

CRISPR 2.0 gali pakeisti vieną iš bazių nekeisdamas DNR ar RNR struktūros. Specialistams pavyko pakeisti guanino (G) adeniną (A), „apgauti“ savo ląsteles taisant DNR.

Tokiu būdu AT bazės tapo GC pora. Ši technika perrašo genetinio kodo klaidas, nereikia išpjaustyti ir pakeisti visų DNR sričių.

Nauja imunoterapija nuo vėžio

Ši nauja terapija paremta organo, turinčio vėžio ląsteles, DNR užpuolimu. Naujas vaistas stimuliuoja imuninę sistemą ir yra naudojamas melanomos atvejais.

Jis taip pat galėtų būti naudojamas navikams, kurių vėžio ląstelės turi vadinamąjį neatitikimo taisymo trūkumą. Tokiu atveju imuninė sistema atpažįsta šias ląsteles svetimomis ir jas pašalina.

Vaistą patvirtino Jungtinių Valstijų maisto ir vaistų administracija (FDA).

Genų terapija

Viena dažniausių genetinių kūdikių mirties priežasčių yra 1 tipo stuburo raumenų atrofija.Šiems naujagimiams trūksta baltymų nugaros smegenų motoriniuose neuronuose. Dėl to raumenys susilpnėja ir nustoja kvėpuoti.

Kūdikiai, sergantys šia liga, turi naują galimybę išgelbėti savo gyvybes. Tai technika, į kurios stuburo neuronus įtraukiamas trūkstamas genas. Messenger yra nekenksmingas virusas, vadinamas adeno-associate virus (AAV).

Terapija AAV9, kurioje baltymų geno nėra nugaros smegenų neuronuose, atliekama į veną. Daugeliu atvejų, kai buvo taikoma ši terapija, kūdikiai galėjo valgyti, sėdėti, kalbėtis ir kai kurie net bėgioti.

Žmogaus insulinas naudojant rekombinantinės DNR technologiją

Žmogaus insulino gamyba naudojant rekombinantinės DNR technologiją yra svarbus žingsnis gydant pacientus, sergančius cukriniu diabetu. Pirmieji klinikiniai rekombinantinio žmogaus insulino tyrimai žmonėms buvo pradėti 1980 m.

Tai buvo padaryta atskirai gaminant insulino molekulės A ir B grandines, po to jas sujungiant cheminiais būdais. Nuo 1986 m. Rekombinantinis procesas buvo kitoks. Žmogaus genetinis proinsulino kodavimas įterpiamas į Escherichia coli ląsteles.

Tada jie auginami fermentuojant, kad būtų gautas proinsulinas. Linkerio peptidas fermentiniu būdu yra suskaidomas iš proinsulino ir gaunamas žmogaus insulinas.

Šio tipo insulino pranašumas yra tas, kad jis veikia greičiau ir turi mažesnį imunogeniškumą nei kiauliena ar jautiena.

Transgeniniai augalai

1983 m. Buvo užauginti pirmieji transgeniniai augalai.

Po 10 metų pirmasis genetiškai modifikuotas augalas buvo parduotas JAV, o po dvejų metų pomidorų pasta, pagaminta iš GM (genetiškai modifikuoto) augalo, pateko į Europos rinką.

Nuo to laiko kasmet genetinės modifikacijos registruojamos augaluose visame pasaulyje. Ši augalų transformacija vykdoma genetinės transformacijos metu, kai įterpiama egzogeninė genetinė medžiaga

Šių procesų pagrindas yra universalus DNR pobūdis, kuriame yra daugumos gyvų organizmų genetinė informacija.

Šiems augalams būdinga viena ar kelios iš šių savybių: tolerancija herbicidams, atsparumas kenkėjams, modifikuotos aminorūgštys ar riebalų sudėtis, patinų sterilumas, spalvos pasikeitimas, vėlyvas brendimas, selekcinio žymens įdėjimas arba atsparumas virusinėms infekcijoms.

79-ojo žmogaus kūno organo atradimas

Nors Leonardo Da Vinci tai aprašė jau daugiau nei prieš 500 metų, biologija ir anatomija mesenteriją laikė paprasta audinio raukšle, neturinčia jokios medicininės svarbos.

Tačiau 2017 m. Mokslas mesenteriją laikė 79-uoju organu, todėl jis buvo įtrauktas į Grey's Anatomy, anatomų žinyną.

Priežastis ta, kad mokslininkai dabar mano, kad mezenterija yra organas, sudarantis dvigubą pilvaplėvės raukšlę, esanti jungtis tarp žarnyno ir pilvo sienos.

Kai jis buvo priskirtas organui, dabar reikėtų daugiau ištirti jo tikrąją svarbą žmogaus anatomijoje ir kaip tai gali padėti diagnozuoti tam tikras ligas ar atlikti mažiau invazines operacijas.

Organų donorystė pakeis 3D spausdinimą

3D spausdinimas yra vienas iš svarbiausių mokslo laimėjimų per pastaruosius dešimtmečius, ypač praktiniame lygmenyje, nes tai įrankis, keičiantis daugelį ekonomikos sektorių, ir didelė dalis mokslinių tyrimų.

Vienas iš būdų, kurie jau svarstomi, yra masinis organų vystymasis, nes pažanga galėtų leisti dauginti sudėtinius žmogaus audinius ir implantuoti juos chirurginiu būdu.

Nuorodos

1. SINC (2019) Dešimt 2017 m. Mokslo laimėjimų, pakeitusių pasaulį en
2. Bruno Martinas (2019 m.). Apdovanojimas biologui, atradusiam žmogaus simbiozę su bakterijomis. Šalis. Atgauta iš elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Nauji molekulinės biologijos pasiekimai: išmanieji genai. Mokslas, protas ir tikėjimo grupė. Navaros universitetas. Atgautas iš.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 svarbūs pastarųjų 25 metų biologijos proveržiai. Galvos smegenys. Atgauta iš „brainscape.com“
5. Nacionalinė mokslų akademija Inžinerinė medicina (2019). Naujausi raidos biologijos pasiekimai. Atsigavo nuo nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, galinti redaguoti vieną DNR bazę, galėtų išgydyti dešimtis tūkstančių mutacijų. MIT technologijos apžvalga. Atkurta iš „technologyreview.es“.