10 Biologian edistyminen viimeisten 30 vuoden aikana

Biologia on edistynyt hyvin viimeisten 30 vuoden aikana. Tieteellisen maailman edistyminen ylittää kaikki ihmisen ympärillä olevat kentät, jotka vaikuttavat suoraan yhteiskunnan hyvinvointiin ja kehitykseen yleensä.

Luonnontieteiden sivukonttorina biologia kiinnittää kiinnostuksensa kaikkien elävien organismien tutkimukseen. Teknologiset innovaatiot mahdollistavat joka päivä tarkempia tutkimuksia rakenteista, jotka muodostavat viiden luonnonvaltakunnan lajit: eläin, kasvis, monera, protista ja toinen sienistä.

Tällä tavoin biologia vahvistaa tutkimusta ja tarjoaa uusia vaihtoehtoja eläviä olentoja vaivaaville erilaisille tilanteille. Samalla tavoin se tekee löytöjä uusista lajeista ja kuolleista lajeista, jotka auttavat selventämään joitakin evoluutioon liittyviä kysymyksiä.

Yksi tärkeimmistä saavutuksista on, että nämä tiedot ovat levinneet tutkijan rajojen ulkopuolelle ja saavuttaneet päivittäisen ulottuvuuden.

Tällä hetkellä sellaiset termit kuin biologinen monimuotoisuus, ekologia, vasta-aine ja biotekniikka eivät ole yksinomaan asiantuntijan käytössä; hänen työllistymisensä ja tietämyksensä aiheesta on osa monien ihmisten elämää, joka ei ole omistettu tieteelliselle maailmalle.

Biologian merkittävin kehitys viimeisten 30 vuoden aikana

Häiriön RNA

Vuonna 1998 julkaistiin useita RNA-tutkimuksia. Niissä ne vahvistavat, että geenin ilmentymistä kontrolloi biologinen mekanismi, jota kutsutaan häiriön RNA: ksi.

Tämän RNAi: n kautta genomille spesifiset geenit voidaan vaimentaa transkription jälkeen. Tämä saavutetaan kaksisäikeisen RNA: n pienillä molekyyleillä.

Nämä molekyylit toimivat estämällä ajoissa proteiinien translaatio ja synteesi, joka esiintyy mRNA-geeneissä. Tällä tavoin hallitaan joidenkin vakavia sairauksia aiheuttavien patogeenien toimintaa.

RNAi on työkalu, jolla on ollut suuri vaikutus terapeuttiseen alueeseen. Tällä hetkellä tätä tekniikkaa käytetään tunnistamaan molekyylejä, joilla on terapeuttista potentiaalia eri sairauksia vastaan.

Ensimmäinen aikuinen nisäkäs kloonattiin

Ensimmäinen teos, jossa nisäkäs kloonattiin, tehtiin vuonna 1996, ja tutkijat tekivät kotieläiminä pidetyistä naaraspuolisista lampaista.

Kokeen suorittamiseksi käytettiin rintarauhasen somaattisia soluja, jotka olivat aikuisessa tilassa. Käytetty prosessi oli ydinsiirto. Tuloksena syntyneet lampaat, nimeltään Dolly, kasvoivat ja kehittyivät, ja ne pystyivät lisääntymään luonnollisesti ilman haittaa.

Ihmisen genomin kartoitus

Tämä biologinen läpimurto toteutui yli 10 vuotta, mikä saavutettiin monien tutkijoiden panoksen ansiosta. Vuonna 2000 joukko tutkijoita esitteli lähes lopullisen luonnoksen ihmisen genomin kartasta. Työn lopullinen versio valmistui vuonna 2003.

Tämä ihmisen genomin kartta osoittaa kunkin kromosomin sijainnin, joka sisältää yksilön kaiken geneettisen informaation. Näiden tietojen avulla asiantuntijat voivat tietää kaikki geneettisten sairauksien yksityiskohdat ja kaikki muut tutkittavat näkökohdat.

Ihon solujen kantasolut

Ennen vuotta 2007 käsiteltiin, että pluripotenttiset kantasolut löydettiin vain alkion kantasoluista.

Samana vuonna kaksi amerikkalaista ja japanilaista tutkijaryhmää tekivät työtä, jossa he onnistuivat kääntämään ihon aikuiset solut, jotta he voisivat toimia pluripotenttina kantasoluina. Näitä voidaan erottaa toisistaan, ja ne voivat tulla minkä tahansa muun tyyppiseksi soluksi.

Uuden prosessin löytäminen, jossa epiteelisolujen "ohjelmointi" muuttuu, avaa tietä lääketieteellisen tutkimuksen alueelle.

Aivojen ohjaamat robottielimet

Vuoden 2000 aikana Duke University Medical Centerin tutkijat istuttivat useita elektrodeja apinan aivoihin. Tarkoituksena oli, että tämä eläin voisi hallita robottiraajoja, jolloin se voi kerätä ruokansa.

Vuonna 2004 kehitettiin ei-invasiivinen menetelmä, jonka tarkoituksena oli ottaa aivoista tulevia aaltoja ja käyttää niitä biolääketieteellisten laitteiden hallintaan. Vuonna 2009 Pierpaolo Petruzziellosta tuli ensimmäinen ihminen, joka robotti-kädellä pystyi suorittamaan monimutkaisia ​​liikkeitä.

Tämä voitaisiin saavuttaa käyttämällä aivojensa neurologisia signaaleja, jotka saivat käsivarren hermot.

Genomialustojen muokkaaminen

Tutkijat ovat kehittäneet tarkemman tekniikan kuin geenien muokkaaminen, korjaamalla genomin paljon pienemmät segmentit: emäkset. Tämän ansiosta voidaan korvata DNA- ja RNA-emäkset, ratkaista tietyt mutaatiot, jotka voivat liittyä sairauksiin.

CRISPR 2.0 voi korvata yhden emäksistä muuttamatta DNA: n tai RNA: n rakennetta. Asiantuntijat onnistuivat muuttamaan guaniinin (G) adeniinin (A), "tricking" niiden solut korjaamaan DNA: n.

Tällä tavoin AT-emäksistä tuli GC-pari. Tämä tekniikka kirjoittaa geneettisen koodin esittämät virheet uudelleen ilman, että on tarpeen leikata ja korvata koko DNA-aluetta.

Uutta immuunihoitoa syöpää vastaan

Tämä uusi hoito perustuu syöpäsoluja esittävän elimen DNA-hyökkäykseen. Uusi lääke stimuloi immuunijärjestelmää ja sitä käytetään melanooman tapauksissa.

Sitä voitaisiin käyttää myös kasvaimissa, joiden syöpäsoluilla on ns. Tässä tapauksessa immuunijärjestelmä tunnistaa nämä solut vieraana ja poistaa ne.

Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on hyväksynyt lääkkeen..

Geeniterapia

Yksi yleisimmistä geneettisistä syistä vauvojen kuolemassa on selkärangan lihasten atrofia tyyppi 1. Näillä vastasyntyneillä ei ole proteiinia selkäydin motorisissa neuroneissa. Tämä saa lihakset heikentymään ja lopettamaan hengityksen.

Vauvoilla, jotka kärsivät tästä taudista, on uusi mahdollisuus pelastaa heidän henkensä. Se on tekniikka, joka sisältää puuttuvan geenin selkärangan neuroneissa. Messengeri on vaaraton virus, jota kutsutaan adeno-assosioituneeksi virukseksi (AAV).

Geeniterapia AAV9, jolla on selkäytimen neuroneista poissa oleva proteiinigeeni, annetaan suonensisäisesti. Suuressa osassa tapauksista, joissa tätä hoitoa käytettiin, vauvat voisivat syödä, istua, puhua ja jotkut jopa juosta.

Ihmisinsuliini rekombinantti-DNA-tekniikan avulla

Ihmisen insuliinin tuotanto rekombinantti-DNA-tekniikan avulla on tärkeä edistysaskel diabetespotilaiden hoidossa. Ensimmäiset rekombinantti-ihmisinsuliinin kliiniset tutkimukset ihmisissä alkoivat vuonna 1980.

Tämä tehtiin tuottamalla insuliinimolekyylin A- ja B-ketjut erikseen ja sitten yhdistämällä ne kemiallisilla tekniikoilla. Rekombinanttiprosessi on kuitenkin ollut erilainen vuodesta 1986. Proinsuliinin ihmisen geneettinen koodaus lisätään Escherichia coli -soluihin..

Sitten niitä viljellään fermentoimalla proinsuliinin tuottamiseksi. Yhdistävä peptidi pilkotaan entsymaattisesti proinsuliinista ihmisen insuliinin tuottamiseksi.

Tämäntyyppisen insuliinin etuna on se, että sillä on nopeampi vaikutus ja alhaisempi immunogeenisuus kuin sian- tai naudanlihalla..

Siirtogeeniset kasvit

Vuonna 1983 viljeltiin ensimmäisiä siirtogeenisiä kasveja.

Kymmenen vuoden kuluttua ensimmäinen geneettisesti muunnettu kasvi myytiin Yhdysvalloissa, ja kaksi vuotta myöhemmin geneettisesti muunnetun muuntogeenisen kasvituotteen tomaattipasta tuotiin Euroopan markkinoille.

Tästä hetkestä lähtien geneettiset muutokset rekisteröidään vuosittain kasveissa ympäri maailmaa. Tämä kasvien transformaatio suoritetaan geneettisen transformaatioprosessin kautta, jossa lisätään eksogeenistä geneettistä materiaalia  

Näiden prosessien perusta on DNA: n yleinen luonne, joka sisältää useimpien elävien organismien geneettistä tietoa.

Näille kasveille on tunnusomaista yksi tai useampi seuraavista ominaisuuksista: siedettävyys rikkakasvien torjunta-aineille, vastustuskyky tuholaisille, modifioidut aminohapot tai rasvakoostumus, urossteriilisyys, värinmuutos, myöhästynyt kypsyminen, selektiomarkkerin lisääminen tai resistenssi virusinfektioille.

viittaukset

1. SINC (2019) Kymmenen vuoden 2017 tieteellistä kehitystä, jotka ovat muuttaneet maailmaa
2. Bruno Martín (2019). Palkinto biologille, joka löysi ihmisen symbioosin bakteereilla. Maa. Haettu osoitteesta elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Uudet edistysaskeleet molekyylibiologiassa: älykkäät geenit. Ryhmätiede, syy ja usko. Navarran yliopisto Palautettu de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Biologian merkittäviä läpimurtoja viimeisten 25 vuoden aikana. Aivot Haettu osoitteesta brainscape.com
5. Kansallisen tiedeakatemian tekniikan lääketiede (2019). Kehitysbiologian viimeaikainen kehitys. Haettu osoitteesta nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, joka pystyy muokkaamaan yhtä DNA-emästä, voisi parantaa kymmeniä tuhansia mutaatioita. MIT-teknologian tarkastelu. Palautettu tekniikan tarkastelusta.es.