10 Напредък в биологията през последните 30 години



Биологията е постигнала голям напредък през последните 30 години. Тези постижения в научния свят надхвърлят всички области, които обкръжават човека, като пряко засягат благосъстоянието и развитието на обществото като цяло.

Биологията като клон на естествените науки фокусира интереса си върху изучаването на всички живи организми. Всеки ден технологичните иновации позволяват по-конкретни изследвания на структурите, които формират вида на петте естествени царства: животински, растителен, монореен, протостичен и един от гъбичните..

По този начин биологията укрепва своите изследвания и предлага нови алтернативи на различните ситуации, които увреждат живите същества. По същия начин, той прави открития на нови видове и на изчезналите видове, които допринасят за изясняване на някои въпроси, свързани с еволюцията.

Едно от основните постижения на тези постижения е, че това знание се е разпространило извън границите на изследователя, достигайки дневния обхват.

Понастоящем термини като биоразнообразие, екология, антитяло и биотехнология не са предназначени само за специалистите; неговата заетост и познания по темата са част от ежедневието на много хора, които не са посветени на научния свят.

Най-изключителен напредък в биологията през последните 30 години

Интерференция РНК

През 1998 г. е публикувана поредица от изследвания, свързани с РНК. В тях те потвърждават, че генната експресия се контролира от биологичен механизъм, наречен РНК на интерференция.

Чрез този RNAi гените, специфични за генома, могат да се заглушат след транскрипцията. Това се постига чрез малки молекули от двойно-верижна РНК.

Тези молекули действат, като блокират своевременно транслацията и синтеза на протеини, които се случват в гените на иРНК. По този начин ще се контролира действието на някои патогени, които причиняват сериозни заболявания.

RNAi е инструмент, който има голям принос в терапевтичната област. Понастоящем тази технология се прилага за идентифициране на молекули, които имат терапевтичен потенциал срещу различни заболявания.

Първи клониран възрастен бозайник

Първата работа, при която е клониран бозайник, е извършена през 1996 г., извършена от учени в домашни женски овце.

За провеждане на експеримента се използват соматични клетки на млечните жлези, които са били в състояние на зрялост. Използваният процес е ядрен трансфер. Получената в резултат овца, наречена Доли, расте и се развива, като може да се възпроизвежда естествено, без никакви неудобства.

Картографиране на човешкия геном

Този биологичен пробив се нуждаеше от повече от 10 години, за да се осъществи, което бе постигнато благодарение на приноса на много учени по света. През 2000 г. група изследователи представиха почти окончателно очертание на картата на човешкия геном. Окончателният вариант на работата е завършен през 2003 г..

Тази карта на човешкия геном показва местоположението на всяка от хромозомите, които съдържат цялата генетична информация на индивида. С тези данни специалистите могат да знаят всички подробности за генетичните заболявания и всеки друг аспект, който искате да изследвате.

Стволовите клетки от кожните клетки

Преди 2007 г. беше обработена информация, че плурипотентните стволови клетки са открити само в ембрионални стволови клетки.

През същата година два екипа от американски и японски изследователи свършиха работа, където успяха да обърнат зрелите клетки на кожата, за да могат да действат като плюрипотентни стволови клетки. Те могат да бъдат диференцирани, като могат да станат всеки друг тип клетка.

Откриването на новия процес, където се променя "програмирането" на епителни клетки, отваря път към областта на медицинските изследвания.

Роботизирани членове на тялото, контролирани от мозъка

През 2000 г. учените от Медицинския център на Университета Дюк имплантираха няколко електрода в мозъка на маймуна. Целта е това животно да упражнява контрол върху робот, което му позволява да събира храната си.

През 2004 г. е разработен неинвазивен метод с намерението да се улавят вълните, идващи от мозъка и да се използват за контрол на биомедицинските устройства. Това беше през 2009 г., когато Pierpaolo Petruzziello стана първият човек, който с роботизирана ръка можеше да извършва сложни движения.

Това може да се постигне чрез използване на неврологични сигнали от мозъка му, които са получени от нервите на ръката.

Редактиране на геномни бази

Учените са разработили по-прецизна техника от редактирането на гени, като поправят много по-малки сегменти от генома: основите. Благодарение на това, ДНК и РНК бази могат да бъдат заменени, решавайки специфични мутации, които могат да бъдат свързани с болести.

CRISPR 2.0 може да замени една от базите, без да променя структурата на ДНК или РНК. Специалистите успяха да променят аденин (A) за гуанин (G), "подмазвайки" клетките си за възстановяване на ДНК.

По този начин базите AT станаха двойка GC. Тази техника пренаписва грешките, представени от генетичния код, без да е необходимо да се режат и заменят цели области на ДНК.

Нова имунотерапия срещу рак

Тази нова терапия се основава на атаката на ДНК на органа, който представя раковите клетки. Новото лекарство стимулира имунната система и се използва в случаи на меланом.

Може да се използва и при тумори, чиито ракови клетки имат така наречения "дефицит на възстановяване на несъответствията". В този случай, имунната система разпознава тези клетки като чужди и ги премахва.

Лекарството е одобрено от Агенцията по храните и лекарствата на САЩ (FDA).

Генна терапия

Една от най-често срещаните генетични причини при смъртта на бебетата е гръбначно-мускулната атрофия тип 1. Тези новородени нямат протеин в моторните неврони на гръбначния мозък. Това причинява отслабване на мускулите и спиране на дишането.

Бебетата, които страдат от това заболяване, имат нова възможност да спасят живота си. Това е техника, която включва липсващ ген в гръбначните неврони. Пратеникът е безвреден вирус, наречен аденоасоцииран вирус (AAV).

Генна терапия AAV9, която има белтъчен ген липсва в невроните на гръбначния мозък, се дава интравенозно. В голям процент от случаите, в които е прилагана тази терапия, бебетата могат да ядат, да седят, да говорят и някои дори да бягат.

Човешки инсулин чрез рекомбинантна ДНК технология

Производството на човешки инсулин чрез рекомбинантна ДНК технология представлява важен напредък в лечението на пациенти с диабет. Първите клинични изпитвания с рекомбинантен човешки инсулин при хора започват през 1980 година.

Това беше направено чрез отделяне на А и В веригите на молекулата на инсулина и след това комбинирането им с химични техники. Въпреки това, рекомбинантният процес е различен от 1986 г. насам. Човешкото генетично кодиране на проинсулина се вмъква в клетки на Escherichia coli..

След това те се култивират чрез ферментация за получаване на проинсулин. Свързващият пептид се ензимно разцепва от проинсулин, за да се получи човешки инсулин.

Предимството на този тип инсулин е, че той има по-бързо действие и по-ниска имуногенност от тази на свинско или говеждо месо..

Трансгенни растения

През 1983 г. са култивирани първите трансгенни растения.

След 10 години първото генетично модифицирано растение беше пуснато на пазара в Съединените щати, а две години по-късно на европейския пазар влезе продукт от ГМ растение (генетично модифициран)..

От този момент всяка година се регистрират генетични модификации в растенията по целия свят. Тази трансформация на растенията се извършва чрез процес на генетична трансформация, където се вкарва екзогенен генетичен материал  

В основата на тези процеси стои универсалната природа на ДНК, съдържаща генетичната информация на повечето живи организми.

Тези растения се характеризират с едно или повече от следните свойства: поносимост към хербициди, устойчивост към вредители, модифицирани аминокиселини или мастен състав, мъжка стерилност, промяна на цвета, късно съзряване, поставяне на селективен маркер или резистентност към вирусни инфекции.

препратки

  1. SINC (2019) Десет научни аванса от 2017 г., които са променили света
  2. Bruno Martín (2019). Награда за биолога, открил човешката симбиоза с бактериите. Държавата. Изтеглено от elpais.com.
  3. Мариано Артигас (1991). Нови постижения в молекулярната биология: интелигентни гени. Групова наука, разум и вяра. Университет Навара Възстановен de.unav.edu.
  4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 важни пробиви в биологията от последните 25 години. Мозъчен пейзаж Взето от brainscape.com
  5. Инженерна медицина на Националната академия на науките (2019 г.). Последни постижения в биологията на развитието. Взето от nap.edu.
  6. Емили Мулин (2017). CRISPR 2.0, който може да редактира една ДНК база, може да излекува десетки хиляди мутации. MIT технологичен преглед. Възстановен от технологичния преглед.