10 Bioloģijas attīstība pēdējo 30 gadu laikā

Bioloģija pēdējos 30 gados ir guvusi lielu progresu. Šie sasniegumi zinātnes pasaulē pārsniedz visas jomas, kas ieskauj cilvēku, tieši ietekmējot sabiedrības labklājību un attīstību kopumā.

Kā dabaszinātņu nozare bioloģija koncentrējas uz visu dzīvo organismu izpēti. Katru dienu tehnoloģiskās inovācijas ļauj precīzāk izpētīt struktūras, kas veido piecu dabisko karaļvalstu sugu: dzīvnieku, dārzeņu, monera, protistu un vienu no sēnēm.

Tādā veidā bioloģija nostiprina pētniecību un piedāvā jaunas alternatīvas dažādām situācijām, kas skar dzīvās būtnes. Tāpat tas atklāj jaunas sugas un izmirušās sugas, kas palīdz noskaidrot dažus jautājumus, kas saistīti ar evolūciju..

Viens no šo sasniegumu galvenajiem sasniegumiem ir tas, ka šīs zināšanas ir izplatījušās ārpus pētnieka robežām, sasniedzot ikdienas darbības jomu.

Pašlaik tādi termini kā bioloģiskā daudzveidība, ekoloģija, antivielas un biotehnoloģija nav paredzēti tikai speciālistiem; viņa nodarbinātība un zināšanas par šo tēmu ir daļa no daudzu cilvēku ikdienas dzīves, kas nav veltīta zinātnes pasaulei.

Lielākie sasniegumi bioloģijā pēdējo 30 gadu laikā

Traucējumu RNS

1998. gadā tika publicēta virkne pētījumu saistībā ar RNS. Tajos viņi apliecina, ka gēnu ekspresiju kontrolē bioloģisks mehānisms, ko sauc par traucējumu RNS.

Ar šo RNSi gēnus, kas raksturīgi genomam, var nomākt pēc transkripcijas. Tas tiek panākts ar mazas molekulām ar divslāņu RNS.

Šīs molekulas savlaicīgi bloķē proteīnu translāciju un sintēzi, kas notiek mRNS gēnos. Tādā veidā tiks kontrolēta dažu patogēnu, kas izraisa nopietnas slimības, darbība.

RNAi ir instruments, kam ir bijusi liela ietekme terapeitiskajā jomā. Pašlaik šī tehnoloģija tiek izmantota, lai identificētu molekulas, kurām ir terapeitiskais potenciāls pret dažādām slimībām.

Klonēts pirmais pieaugušais zīdītājs

Pirmais darbs, kurā zīdītājs tika klonēts, tika veikts 1996. gadā, ko veica zinātnieki mājās audzētām aitu aitām.

Lai veiktu eksperimentu, tika izmantotas pieaugušo stāvoklī esošās piena dziedzeru somatiskās šūnas. Izmantotais process bija kodolieroču pārvietošana. Iegūtās aitas, sauktas par Dolli, auga un attīstījās, spēja dabiski ataudzēties bez neērtībām.

Cilvēka genoma kartēšana

Šis bioloģiskais izrāviens notika vairāk nekā 10 gadus, kas tika panākts, pateicoties daudzu zinātnieku ieguldījumam visā pasaulē. 2000.gadā grupa pētnieku iesniedza gandrīz galīgu izklāstu par cilvēka genoma karti. Darba galīgā versija tika pabeigta 2003. gadā.

Šī cilvēka genoma karte parāda katras hromosomas atrašanās vietu, kas satur visu indivīda ģenētisko informāciju. Ar šiem datiem speciālisti var uzzināt visu informāciju par ģenētiskajām slimībām un jebkuru citu aspektu, kuru vēlaties izpētīt.

Cilmes šūnas no ādas šūnām

Pirms 2007. gada tika apstrādāta informācija par to, ka pluripotentās cilmes šūnas atradās tikai embriju cilmes šūnās.

Tajā pašā gadā divas amerikāņu un japāņu pētnieku komandas veica darbu, kur viņiem izdevās mainīt pieaugušo ādas šūnas, lai tās varētu darboties kā pluripotenta cilmes šūnas. Tos var diferencēt, spējot kļūt par jebkura cita veida šūnu.

Jauna procesa atklāšana, kurā tiek mainīta epitēlija šūnu "programmēšana", paver ceļu uz medicīnisko pētījumu jomu..

Robotu ķermeņa locekļi, kurus kontrolē smadzenes

2000. gadā Duke universitātes medicīnas centra zinātnieki monkey smadzenēs implantēja vairākus elektrodus. Mērķis bija, lai šis dzīvnieks varētu kontrolēt robotu ekstremitāti, ļaujot tai savākt pārtiku.

2004. gadā tika izstrādāta neinvazīva metode, lai notvertu viļņus no smadzenēm un izmantotu tos biomedicīnas ierīču kontrolei. 2009. gadā Pierpaolo Petruzziello kļuva par pirmo cilvēku, kurš ar robotu roku varēja veikt sarežģītas kustības.

To var panākt, izmantojot smadzeņu neiroloģiskos signālus, kurus saņēma rokas nervi.

Genoma bāzes rediģēšana

Zinātnieki ir izstrādājuši precīzāku tehniku ​​nekā gēnu rediģēšana, labojot daudz mazākus genoma segmentus: bāzes. Pateicoties tam, DNS un RNS bāzes var aizstāt, risinot specifiskas mutācijas, kas var būt saistītas ar slimībām.

CRISPR 2.0 var aizstāt vienu no bāzēm, nemainot DNS vai RNS struktūru. Speciālistiem izdevās mainīt adenīnu (A) guanīnam (G), "tricking" savas šūnas, lai labotu DNS.

Tādā veidā AT bāzes kļuva par GC pāri. Šī metode pārraksta ģenētiskā koda kļūdas, bez nepieciešamības samazināt un aizvietot visas DNS platības.

Jauna imūnterapija pret vēzi

Šī jaunā terapija balstās uz uzbrukumu orgānam, kas uzrāda vēža šūnas. Jaunā narkotika stimulē imūnsistēmu un tiek izmantota melanomas gadījumā.

To var izmantot arī audzējiem, kuru vēža šūnām ir tā sauktais "neatbilstības remonta trūkums". Šajā gadījumā imūnsistēma šīs šūnas atzīst par svešām un noņem tās.

Narkotikas ir apstiprinājusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA).

Gēnu terapija

Viens no visbiežāk sastopamajiem ģenētiskajiem cēloņiem bērnu nāvē ir mugurkaula muskuļu atrofijas tips 1. Šiem jaundzimušajiem trūkst olbaltumvielu muguras smadzeņu motoros. Tas liek muskuļiem vājināt un apturēt elpošanu.

Zīdaiņiem, kas cieš no šīs slimības, ir jauna iespēja glābt savu dzīvību. Tā ir tehnika, kas ietver trūkstošo gēnu mugurkaula neironos. Kurjers ir nekaitīgs vīruss, ko sauc par adeno saistītu vīrusu (AAV).

Ievadot intravenozi, tiek ievadīta gēnu terapija AAV9, kurai nav muguras smadzeņu neironu. Lielā daļā gadījumu, kad tika piemērota šī terapija, bērni varēja ēst, sēdēt, runāt un pat pat palaist.

Cilvēka insulīns, izmantojot rekombinanto DNS tehnoloģiju

Cilvēka insulīna ražošana, izmantojot rekombinanto DNS tehnoloģiju, ir nozīmīgs solis diabēta slimnieku ārstēšanā. Pirmie klīniskie pētījumi ar rekombinanto cilvēka insulīnu cilvēkiem sākās 1980. gadā.

Tas tika darīts, ražojot insulīna molekulas A un B ķēdes atsevišķi un pēc tam tos kombinējot ar ķīmiskām metodēm. Tomēr kopš 1986. gada rekombinantais process ir bijis atšķirīgs. Proinsulīna cilvēka ģenētiskais kodējums tiek ievietots Escherichia coli šūnās..

Tad tos fermentē fermentējot, lai iegūtu proinsulīnu. Savienojošais peptīds tiek fermentāli sadalīts no proinsulīna, lai iegūtu cilvēka insulīnu.

Šāda veida insulīna priekšrocība ir tā, ka tai ir ātrāka iedarbība un mazāka imunogenitāte nekā cūkgaļas vai liellopu gaļas..

Transgeniskie augi

1983. gadā tika audzēti pirmie transgēni augi.

Pēc 10 gadiem pirmais ģenētiski modificētais augs tika tirgots Amerikas Savienotajās Valstīs, un pēc diviem gadiem Eiropas tirgū nonāca ĢM augu (ģenētiski modificēts) tomātu pastas produkts..

No šī brīža ģenētiskās modifikācijas tiek reģistrētas katru gadu augos visā pasaulē. Šī augu transformācija tiek veikta ar ģenētiskās transformācijas procesu, kurā ievieto eksogēnu ģenētisko materiālu  

Šo procesu pamatā ir DNS universālais raksturs, kas satur vairuma dzīvo organismu ģenētisko informāciju.

Šie augi ir raksturīgi ar vienu vai vairākām šādām īpašībām: pielaide herbicīdiem, izturība pret kaitēkļiem, modificētas aminoskābes vai tauku sastāvs, vīriešu sterilitāte, krāsu maiņa, vēlu nobriešana, selekcijas marķiera ievietošana vai rezistence pret vīrusu infekcijām..

Atsauces

1. SINC (2019) Desmit zinātniskie sasniegumi 2017. gadā, kas ir mainījuši pasauli
2. Bruno Martín (2019). Balva biologam, kurš atklāja cilvēka simbiozi ar baktērijām. Valsts. Izgūti no elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Jauni sasniegumi molekulārās bioloģijas jomā: gudrie gēni. Grupu zinātne, iemesls un ticība. Navaras Universitāte Atgūts de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Svarīgi sasniegumi bioloģijā no pēdējiem 25 gadiem. Smadzeņu joma Izgūti no brainscape.com
5. Nacionālās Zinātņu akadēmijas inženierzinātne (2019). Nesenie sasniegumi attīstības bioloģijā. Izgūti no nap.edu.
6. Emīlija Mullina (2017). CRISPR 2.0, kas spēj rediģēt vienu DNS bāzi, var izārstēt desmitiem tūkstošu mutāciju. MIT tehnoloģiju pārskats. Atgūts no tehnoloģiju pārskatīšanas.es.