12 BIOLOGIAN EDISTYSASKEL VIIMEISEN 30 VUODEN AIKANA - BIOLOGIA - 2026

Biologia on edistynyt hyvin viimeisen 30 vuoden aikana. Nämä tiedemaailman edistysaskeleet ylittävät kaikki ihmistä ympäröivät alueet ja vaikuttavat suoraan yhteiskunnan hyvinvointiin ja kehitykseen yleensä.

Luonnontieteiden osa-alueena biologia kiinnittää kiinnostustaan ​​kaikkien elävien organismien tutkimukseen. Joka päivä teknologiset innovaatiot tekevät mahdolliseksi tarkemmat tutkimukset rakenteista, jotka muodostavat viiden luonnonvaltakunnan lajit: eläin-, kasvi-, mononera-, protista- ja sienilajit.

Ihmisen genomi. Lähde: Kohteliaisuus: Kansallinen ihmisgenomitutkimuslaitos, Wikimedia Commonsin kautta

Tällä tavoin biologia tehostaa tutkimustaan ​​ja tarjoaa uusia vaihtoehtoja eläviä olentoja vaivaaviin tilanteisiin. Samalla tavalla se löytää uusia lajeja ja jo sukupuuttoon kuolleita lajeja, jotka auttavat selventämään joitain evoluutioon liittyviä kysymyksiä.

Yksi näiden saavutusten tärkeimmistä saavutuksista on, että tämä tieto on levinnyt tutkijan rajojen ulkopuolelle ja saavuttanut jokapäiväisen ympäristön.

Tällä hetkellä sellaisia ​​termejä kuin biologinen monimuotoisuus, ekologia, vasta-aineet ja bioteknologia ei ole tarkoitettu vain asiantuntijan käyttöön; Sen käyttö ja tieto aiheesta on osa monien ihmisten jokapäiväistä elämää, joita ei ole omistettu tiedemaailmalle.

Biologian merkittävin edistysaskel viimeisen 30 vuoden aikana

RNA-häiriöt

Vuonna 1998 julkaistiin sarja RNA: ta koskevia tutkimuksia. Nämä väittävät, että geeniekspressiota säätelee biologinen mekanismi, jota kutsutaan RNA-häiriöiksi.

Tämän RNAi: n avulla on mahdollista hiljentää genomin spesifiset geenit transkription jälkeisellä tavalla. Tämä suoritetaan pienillä kaksijuosteisilla RNA-molekyyleillä.

Nämä molekyylit toimivat estämällä proteiinien translaatiota ja synteesiä, jota tapahtuu mRNA: n geeneissä. Tällä tavoin joidenkin vakavia sairauksia aiheuttavien patogeenien toimintaa voitaisiin hallita.

RNAi on työkalu, jolla on ollut suuri vaikutus terapeuttisella alueella. Tällä hetkellä tätä tekniikkaa käytetään tunnistamaan molekyylejä, joilla on terapeuttisia mahdollisuuksia eri sairauksia vastaan.

Ensimmäinen aikuinen nisäkäs kloonattiin

Ensimmäinen työ, jossa nisäkäs kloonattiin, tehtiin vuonna 1996, ja tutkijat suorittivat sen kotieläiminä pidetyissä naaraissa.

Kokeen suorittamiseen käytettiin aikuisen tilassa olevien maitorauhasten somaattisia soluja. Käytetty prosessi oli ydinsiirto. Tuloksena saatu lammas, nimeltään Dolly, kasvoi ja kehittyi ja pystyi lisääntymään luonnossa ilman mitään haittaa.

Ihmisgenomin kartoittaminen

Tämän suuren biologisen kehityksen toteutuminen kesti yli 10 vuotta, mikä saavutettiin monien tutkijoiden panoksen ansiosta ympäri maailmaa. Vuonna 2000 ryhmä tutkijoita esitti melkein lopullisen kartan ihmisen genomista. Teoksen lopullinen versio valmistui vuonna 2003.

Tämä ihmisen perimän kartta näyttää kunkin kromosomin sijainnin, joka sisältää kaikki yksilön geneettiset tiedot. Näiden tietojen avulla asiantuntijat voivat tietää kaikki yksityiskohdat geneettisistä sairauksista ja muista seikoista, joita he haluavat tutkia.

Kantasolut ihosoluista

Ennen vuotta 2007 käsiteltiin tietoja siitä, että pluripotentteja kantasoluja löytyi vain alkion kantasoluista.

Samana vuonna kaksi yhdysvaltalaisten ja japanilaisten tutkijoiden ryhmää suoritti tutkimuksen, jossa he pystyivät kääntämään aikuisten ihosolut päinvastaiseksi, jotta ne voisivat toimia pluripotentteina kantasoluina. Ne voivat erottua, ja niistä voi tulla minkä tahansa tyyppisiä soluja.

Uuden prosessin löytäminen, jossa epiteelisolujen "ohjelmointia" muutetaan, avaa polun lääketieteellisen tutkimuksen alueelle.

Aivojen hallitsemat robottivartalo raajat

Vuoden 2000 aikana Duke University Medical Centerin tutkijat implantoivat useita elektrodeja apinan aivoihin. Tarkoituksena oli, että tämä eläin pystyi hallitsemaan robottiraajaa, antaen sille siten mahdollisuuden kerätä ruuansa.

Vuonna 2004 kehitettiin ei-invasiivinen menetelmä, jonka tarkoituksena on vangita aivoista tulevat aallot ja käyttää niitä biolääketieteellisten laitteiden hallintaan. Se oli vuonna 2009, kun Pierpaolo Petruzziello tuli ensimmäiseksi ihmiseksi, joka robotin kädellä pystyi suorittamaan monimutkaisia ​​liikkeitä.

Tämän hän pystyi saavuttamaan käyttämällä aivojensa neurologisia signaaleja, jotka kätensä hermot vastaanottivat.

Genomikannan muokkaaminen

Tutkijat ovat kehittäneet tarkemman tekniikan kuin geenien muokkaaminen, korjaavat genomin paljon pienemmät segmentit: emäkset. Tämän ansiosta DNA- ja RNA-emäkset voidaan korvata, ratkaiseen joitain spesifisiä mutaatioita, jotka voivat liittyä sairauksiin.

CRISPR 2.0 voi korvata yhden emäksistä muuttamatta DNA: n tai RNA: n rakennetta. Asiantuntijat onnistuivat muuttamaan adeniinin (A) guaniiniksi (G) ja "huijaamaan" solunsa korjaamaan DNA: ta.

Tällä tavalla AT-tukikohdista tuli GC-pari. Tämä tekniikka kirjoittaa uudelleen geneettisen koodin virheet ilman tarvetta leikata ja korvata kokonaisia ​​DNA-alueita.

Uutta immunoterapiaa syöpää vastaan

Tämä uusi terapia perustuu syövän solujen sisältävän elimen DNA: n hyökkäykseen. Uusi lääke stimuloi immuunijärjestelmää ja sitä käytetään melanooman tapauksissa.

Sitä voidaan käyttää myös kasvaimissa, joiden syöpäsoluilla on ns. "Epäsuhta korjaamispuute". Tässä tapauksessa immuunijärjestelmä tunnistaa nämä solut vieraiksi ja eliminoi ne.

Lääke on hyväksytty Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirastossa (FDA).

Geeniterapia

Yksi yleisimmistä vastasyntyneiden kuolemantapauksista on tyypin 1 selkärangan lihasten surkastuminen, näistä vastasyntyneistä puuttuu proteiini selkäytimen motorisissa hermosoluissa. Tämä aiheuttaa lihaksen heikentymisen ja lopettaa hengityksen.

Tämän taudin vauvoilla on uusi mahdollisuus pelastaa henkensä. Se on tekniikka, joka sisältää puuttuvan geenin selkärangan neuroneihin. Messenger on vaaraton virus, jota kutsutaan adeno-assosioituneeksi virukseksi (AAV).

AAV9-geeniterapia, jossa proteiinigeeni puuttuu selkäytimen neuroneista, toimitetaan laskimonsisäisesti. Suurella prosentilla tapauksista, joissa tätä terapiaa käytettiin, vauvat pystyivät syömään, istumaan, puhumaan ja jotkut jopa juoksemaan.

Ihmisinsuliini yhdistelmä-DNA-tekniikan avulla

Ihmisinsuliinin tuotanto yhdistelmä-DNA-tekniikan avulla edustaa merkittävää edistysastetta diabeteksen hoidossa. Ensimmäiset kliiniset tutkimukset ihmisen yhdistelmä-insuliinilla aloitettiin vuonna 1980.

Tämä tehtiin tuottamalla insuliinimolekyylin A- ja B-ketjut erikseen ja yhdistämällä sitten ne kemiallisia tekniikoita käyttämällä. Nyt yhdistelmäprosessi on ollut erilainen vuodesta 1986 lähtien. Proinsuliinia koodaava ihmisen geneettinen geeni asetetaan Escherichia coli -soluihin.

Niitä viljellään sitten fermentaatiolla proinsuliinin tuottamiseksi. Yhdistyspeptidi pilkotaan entsymaattisesti proinsuliinista ihmisen insuliinin tuottamiseksi.

Tämän tyyppisen insuliinin etuna on, että sillä on nopeampi vaikutus ja alhaisempi immunogeenisyys kuin sianlihalla tai naudanlihalla.

Siirtogeeniset kasvit

Vuonna 1983 kasvatettiin ensimmäiset siirtogeeniset kasvit.

Kymmenen vuoden kuluttua ensimmäinen geneettisesti muunnettu kasvi saatettiin markkinoille Yhdysvalloissa, ja kaksi vuotta myöhemmin muuntogeenisestä (geneettisesti muunnetusta) kasvista valmistettu tomaattipasta saapui Euroopan markkinoille.

Siitä hetkestä lähtien joka vuosi geneettiset muunnokset kirjataan kasveihin ympäri maailmaa. Tämä kasvien muuntaminen suoritetaan geneettisen muunnoksen prosessilla, johon eksogeeninen geneettinen materiaali lisätään

Näiden prosessien perusta on DNA: n universaali luonne, joka sisältää useimpien elävien organismien geneettisen tiedon.

Näille kasveille on ominaista yksi tai useampi seuraavista ominaisuuksista: sietokyky rikkakasvien torjunta-aineille, vastustuskyky tuholaisille, modifioidut aminohapot tai rasvakoostumus, urossteriiliys, värinmuutos, myöhäinen kypsyminen, valintamarkerin lisäys tai vastustuskyky virusinfektioille.

Ihmisen kehon 79. elimen löytäminen

Vaikka Leonardo Da Vinci kuvaili sitä jo yli 500 vuotta sitten, biologia ja anatomia pitivät mesenteria yksinkertaisena kudoksen taitoksena ilman lääketieteellistä merkitystä.

Vuonna 2017 tiede kuitenkin piti mesenteriaa 79. elimeksi, joten se lisättiin Grayn anatomiaan, anatomisten ohjekirjaan.

Syynä on, että tutkijat katsovat nyt, että mesentery on elin, joka muodostaa kaksinkertaisen vatsakalvon kerta-alueen, joka on linkki suoliston ja vatsan seinämän välillä.

Kun se on luokiteltu elimeksi, on nyt tutkittava enemmän sen todellista merkitystä ihmisen anatomiassa ja miten se voi auttaa diagnosoimaan tiettyjä sairauksia tai suorittamaan vähemmän invasiivisia leikkauksia.

Elinluovutus antaa mahdollisuuden 3D-tulostukseen

3D-tulostaminen on yksi tärkeimmistä tieteellisistä edistyksistä viime vuosikymmeninä, etenkin käytännöllisellä tasolla, työkaluna, joka muuttaa monia talouden aloja ja suuren osan tieteellisestä tutkimuksesta.

Yksi harkituista käyttötavoista on elinten massiivinen kehitys, koska edistysaskeleet voisivat mahdollistaa monimutkaisten ihmisen kudosten lisääntymisen implantoidakseen ne kirurgisesti.

Viitteet

1. SINC (2019) Kymmenen vuoden 2017 tieteellistä kehitystä, jotka ovat muuttaneet maailmaa en
2. Bruno Martín (2019). Palkinto biologille, joka löysi ihmisen symbioosin bakteereista. Maa. Palautettu elpais.com-sivustosta.
3. Mariano Artigas (1991). Uudet edistykset molekyylibiologiassa: älykkäät geenit. Tiede, järki ja uskonryhmä. Navarran yliopisto. Palautettu osoitteesta.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 merkittävää läpimurtoa biologiassa viimeisten 25 vuoden ajalta. Aivovaurio. Palautettu brainscape.com-sivustosta
5. Kansallinen tiedeakatemia tekniikan lääketiede (2019). Viimeaikaiset edistysaskeleet kehitysbiologiassa. Toipunut nap.edu: sta.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, joka pystyy editoimaan yhtä DNA-emästä, voisi parantaa kymmeniä tuhansia mutaatioita. MIT Technology -katsaus. Palautettu tekniikanäkymästä.