10 A biológia fejlődése az elmúlt 30 évben

A biológia jelentős előrelépést tett az elmúlt 30 évben. Ezek a tudományos világban elért eredmények felülmúlják az embereket körülvevő valamennyi területet, amelyek közvetlenül befolyásolják a társadalom jólétét és fejlődését.

A természettudományok ágaként a biológia minden élőlény tanulmányozására összpontosít. A technológiai újítások minden nap specifikusabb vizsgálatokat tesznek lehetővé az öt természetes királyság fajtáit alkotó struktúrák: állati, zöldség-, monera-, protista- és a gombák egyikében.

Ily módon a biológia erősíti kutatásait, és új alternatívákat kínál az élő lényeket sújtó különböző helyzetekre. Ugyanígy új fajok és a kihalott fajok felfedezését teszi lehetővé, amelyek hozzájárulnak az evolúcióval kapcsolatos néhány kérdés tisztázásához..

Ezen előrelépések egyik fő eredménye, hogy ez a tudás a kutató határain túl is elterjedt, elérve a napi alkalmazást.

Jelenleg a biológiai sokféleség, az ökológia, az antitest és a biotechnológia nem a szakember kizárólagos használatára vonatkozik; foglalkoztatottsága és a témával kapcsolatos ismerete sok ember nem része a tudományos világnak.

A legkiválóbb fejlődés a biológiában az elmúlt 30 évben

Interferencia RNS

1998-ban közzétették az RNS-hez kapcsolódó kutatásokat. Ezekben azt állítják, hogy a génexpressziót egy biológiai mechanizmus vezérli, amit interferencia RNS-nek hívnak.

Ezen RNSi révén a genomra specifikus gének a transzkripció után elnémíthatók. Ezt kétszálú RNS kis molekuláival érjük el.

Ezek a molekulák a mRNS-génekben előforduló fehérjék transzlációjának és szintézisének időben történő blokkolásával hatnak. Ily módon a súlyos betegségeket okozó kórokozók hatását szabályozzák.

Az RNAi olyan eszköz, amely nagyban hozzájárult a terápiás területhez. Jelenleg ezt a technológiát alkalmazzák azon molekulák azonosítására, amelyek terápiás potenciállal rendelkeznek különböző betegségekkel szemben.

Első felnőtt felnőtt klónozott

Az első munkát 1996-ban végezték el, ahol az emlősöket klónozták.

A kísérlet elvégzéséhez felnőttkori emlősmirigyek szomatikus sejtjeit használtuk. Az alkalmazott folyamat a nukleáris transzfer volt. A kapott Dolly nevű juhok nőttek és fejlődtek, és kényelmetlenségek nélkül természetesen képesek reprodukálni.

Az emberi genom feltérképezése

Ez a biológiai áttörés több mint tíz évet vett igénybe, ami számos tudós hozzájárulásának köszönhető világszerte. 2000-ben a kutatók egy csoportja szinte végleges vázlatot mutatott be az emberi genom térképéről. A munka végleges változata 2003-ban fejeződött be.

Ez az emberi genom térképe mutatja az egyes kromoszómák helyét, amelyek az egyén genetikai információit tartalmazzák. Ezekkel az adatokkal a szakemberek megismerhetik a genetikai betegségek minden részletét és bármely más szempontot, amelyet kivizsgálni szeretnének.

A bőrsejtek őssejtjei

2007 előtt tájékoztattak arról, hogy a pluripotens őssejtek csak az embrionális őssejtekben találhatók.

Ugyanebben az évben két amerikai és japán kutató csapata végzett munkát, ahol sikerült megfordítani a bőr felnőtt sejtjeit, hogy pluripotens őssejtként működhessenek. Ezek megkülönböztethetőek, és más típusú sejtekké válhatnak.

Az új folyamat felfedezése, ahol az epiteliális sejtek "programozása" megváltozik, megnyitja az utat az orvosi kutatás területéhez..

Az agy által vezérelt robottagok

A 2000-es év során a Duke Egyetem Orvosi Központ tudósai több elektródát ültettek be egy majom agyába. A cél az volt, hogy ez az állat irányíthassa a robot végtagját, lehetővé téve, hogy összegyűjtse az ételt.

2004-ben egy nem invazív módszert fejlesztettek ki azzal a szándékkal, hogy megragadják az agyból érkező hullámokat és használják őket az orvosbiológiai eszközök ellenőrzésére. 2009-ben, amikor Pierpaolo Petruzziello lett az első ember, aki egy robotos kézzel komplex mozgásokat tudott végrehajtani.

Ezt úgy érhetjük el, hogy az agyából származó neurológiai jeleket a kar idegei vették fel.

Genom bázisok szerkesztése

A tudósok pontosabb technikát fejlesztettek ki, mint a gének szerkesztését, a genom sokkal kisebb szegmenseit, a bázisokat. Ennek köszönhetően a DNS és az RNS bázisok helyettesíthetők, megoldva a betegségekkel kapcsolatos specifikus mutációkat.

A CRISPR 2.0 helyettesítheti az egyik bázist anélkül, hogy megváltoztatná a DNS vagy az RNS szerkezetét. A szakembereknek sikerült megváltoztatniuk egy guanin (A) adenint (A), hogy „megragadják” a sejteiket a DNS helyreállításához.

Ily módon az AT bázisok GC pár lettek. Ez a technika átírja a genetikai kód által feltárt hibákat anélkül, hogy a DNS teljes területeit vágni és kicserélni kellene.

Új rák elleni immunterápia

Ez az új terápia a rákos sejteket bemutató szerv DNS-hez való támadásán alapul. Az új gyógyszer stimulálja az immunrendszert, és melanoma esetén alkalmazzák.

Alkalmazható olyan daganatokban is, amelyek ráksejtjei az úgynevezett "nem megfelelő javítási hiány". Ebben az esetben az immunrendszer ezeket a sejteket idegenként ismeri fel és eltávolítja azokat.

A kábítószert az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) hagyta jóvá..

Génterápia

A csecsemők halálának egyik leggyakoribb genetikai oka az 1. típusú gerincvelői atrófia. Ezek az újszülöttek nem rendelkeznek fehérjével a gerincvelő motoros neuronjaiban. Ez az izmokat gyengíti és megállítja a légzést.

A betegségben szenvedő csecsemőknek új lehetőségük van életük megmentésére. Ez egy olyan technika, amely magában foglal egy hiányzó gént a gerinc neuronokban. A hírnök egy ártalmatlan vírus, az adeno-társított vírus (AAV)..

Az AAV9 génterápiát, amely a gerincvelő neuronjaiban hiányzik a fehérje gén, intravénásan adjuk be. Az esetek nagy százalékában, amikor ezt a terápiát alkalmazták, a csecsemők enni, ülni, beszélgetni és néhányan is futni tudtak.

Humán inzulin rekombináns DNS technológiával

A humán inzulin rekombináns DNS-technológiával történő előállítása fontos előrelépést jelent a cukorbetegek kezelésében. A rekombináns humán inzulinnal végzett első klinikai vizsgálatok emberben 1980-ban kezdődtek.

Ezt úgy végezzük, hogy az inzulin molekula A és B láncait külön-külön állítjuk elő, majd kémiai módszerekkel kombináljuk. Azonban a rekombináns folyamat 1986 óta más volt. A proinsulin humán genetikai kódolása az Escherichia coli sejtekbe kerül..

Ezután fermentálással tenyésztjük proinsulin előállítására. A kötő peptid enzimatikusan hasítható a proinzulinból humán inzulin előállítására.

Az ilyen típusú inzulin előnye, hogy gyorsabb hatású és alacsonyabb immunogenitással rendelkezik, mint a sertés- vagy marhahús..

Transzgenikus növények

1983-ban az első transzgenikus növényeket tenyésztettük.

10 év elteltével az első géntechnológiával módosított növényt az Egyesült Államokban értékesítették, és két évvel később egy GM növény (genetikailag módosított) paradicsompüréje került az európai piacra.

Ettől a pillanattól kezdve minden évben a genetikai módosításokat világszerte regisztrálják. Ezt a növényi transzformációt egy genetikai transzformációs folyamaton keresztül végezzük, ahol az exogén genetikai anyag be van helyezve  

Ezeknek a folyamatoknak az alapja a DNS általános jellege, amely a legtöbb élő szervezet genetikai információit tartalmazza.

Ezeket a növényeket az alábbi tulajdonságok közül egy vagy több jellemzi: herbicidekkel szembeni tolerancia, kártevőkkel szembeni ellenállás, módosított aminosavak vagy zsírösszetétel, hímsterilitás, színváltozás, késői érés, szelekciós marker behelyezése vagy vírusfertőzésekkel szembeni rezisztencia.

referenciák

1. SINC (2019) A 2017-es év tíz tudományos fejlődése megváltoztatta a világot
2. Bruno Martín (2019). Díj a biológusnak, aki felfedezte az emberi szimbiózist baktériumokkal. Az ország. Az elpais.com-ból származik.
3. Mariano Artigas (1991). Új fejlődés a molekuláris biológiában: intelligens gének. Csoporttudomány, ok és hit. Navarra Egyetem Helyreállítva de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Fontos áttörések a biológiában az elmúlt 25 évben. Brain scape A brainscape.com webhelyről származik
5. Nemzeti Tudományos Akadémia Mérnöki Orvostudomány (2019). A fejlődési biológia legújabb fejlődése. A nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). A CRISPR 2.0, amely képes egyetlen DNS-bázist szerkeszteni, több tízezer mutációt gyógyíthatott. MIT technológia felülvizsgálata. A technológiai áttekintésből visszanyert.