10 Досягнення в галузі біології за останні 30 років

Біологія досягла великого прогресу за останні 30 років. Ці досягнення в науковому світі перевершують всі поля, що оточують людину, безпосередньо впливаючи на добробут і розвиток суспільства в цілому.

Як галузь природознавства біологія концентрує свою зацікавленість на вивченні всіх живих організмів. Щодня технологічні нововведення дозволяють більш конкретно досліджувати структури, що утворюють види з п'яти природних королівств: тваринного, рослинного, монора, протоста і одного з грибів..

Таким чином, біологія підсилює свої дослідження і пропонує нові альтернативи різним ситуаціям, які страждають живі істоти. Точно так само робиться відкриття нових видів і вимерлих видів, які сприяють з'ясуванню деяких питань, пов'язаних з еволюцією..

Одним з головних досягнень цих досягнень є те, що ці знання поширилися за межі дослідника, досягаючи щоденного обсягу.

В даний час такі терміни, як біорізноманіття, екологія, антитіла та біотехнологія не призначені виключно для спеціаліста; його зайнятість і знання з цього питання є частиною повсякденного життя багатьох людей, не присвячених науковому світу.

Найбільш видатні досягнення в галузі біології за останні 30 років

Інтерференція РНК

У 1998 році була опублікована серія досліджень, пов'язаних з РНК. У них вони підтверджують, що експресія гена контролюється біологічним механізмом, званий РНК інтерференції.

За допомогою цієї RNAi гени, специфічні для генома, можуть бути припинені після транскрипції. Це досягається малими молекулами дволанцюжкової РНК.

Ці молекули діють, своєчасно блокуючи трансляцію і синтез білків, які відбуваються в генах мРНК. Таким чином, можна було б контролювати дію деяких збудників, які викликають серйозні захворювання.

RNAi є інструментом, який мав великий внесок у терапевтичну область. В даний час ця технологія застосовується для ідентифікації молекул, які мають терапевтичний потенціал проти різних захворювань.

Перший дорослий ссавець клонували

Перша робота, в якій було клоновано ссавця, була проведена в 1996 році, проведена вченими в одомашнених жіночих овець.

Для проведення експерименту використовували соматичні клітини молочних залоз, які перебували у стані дорослої людини. Процес, який використовувався, був ядерним перенесенням. Отримані вівці, звані Доллі, зростали і розвивалися, будучи здатними відтворювати природно без будь-яких незручностей.

Картографування геному людини

Цей біологічний прорив потребував більше 10 років, щоб досягти цього, що було досягнуто завдяки внеску багатьох вчених по всьому світу. У 2000 році група дослідників представила майже певну схему карти людського геному. Остаточна версія роботи була завершена в 2003 році.

Ця карта геному людини показує розташування кожної з хромосом, які містять всю генетичну інформацію індивідуума. За допомогою цих даних фахівці можуть знати всі деталі генетичних захворювань і будь-який інший аспект, який потрібно дослідити.

Стовбурові клітини з клітин шкіри

До 2007 року оброблялася інформація про те, що плюрипотентні стовбурові клітини були знайдені тільки в ембріональних стовбурових клітинах.

У тому ж році дві команди американських і японських дослідників зробили роботу, де їм вдалося змінити дорослі клітини шкіри, щоб вони могли діяти як плюрипотентні стовбурові клітини. Їх можна диференціювати, ставши здатними стати будь-яким іншим типом клітини.

Відкриття нового процесу, де змінюється "програмування" епітеліальних клітин, відкриває шлях до сфери медичних досліджень.

Роботизовані члени тіла контролюються мозку

Протягом 2000 року вчені з Медичного центру Університету Дюка впровадили кілька електродів в мозок мавпи. Мета полягала в тому, щоб ця тварина могла керувати роботом кінцівки, дозволяючи їй збирати їжу.

У 2004 році був розроблений неінвазивний метод з метою захоплення хвиль, що надходять з головного мозку, і використання їх для управління біомедичними пристроями. Це було в 2009 році, коли Пірпаоло Петруццелло став першою людиною, яка з робототехнічною рукою могла виконувати складні рухи.

Цього можна досягти, використовуючи неврологічні сигнали з його мозку, які були отримані нервами руки.

Редагування геномних баз

Вчені розробили більш точну техніку, ніж редагування генів, ремонтуючи набагато менші сегменти геному: основи. Завдяки цьому можна замінити основи ДНК і РНК, вирішуючи специфічні мутації, які можуть бути пов'язані з захворюваннями.

CRISPR 2.0 може замінити одну з основ без зміни структури ДНК або РНК. Фахівцям вдалося змінити аденін (А) на гуанін (G), "обдурити" свої клітини для відновлення ДНК.

Таким чином, бази АТ стали парою ГК. Ця методика переписує помилки, представлені генетичним кодом, без необхідності скорочувати і замінювати цілі області ДНК.

Нова імунотерапія проти раку

Ця нова терапія заснована на нападі на ДНК органу, який представляє ракові клітини. Новий препарат стимулює імунну систему і використовується у випадках меланоми.

Він також може бути використаний при пухлинах, чиї ракові клітини мають так званий "дефіцит відновлення невідповідності". У цьому випадку імунна система розпізнає ці клітини як чужорідні і видаляє їх.

Препарат був схвалений Адміністрацією з харчових продуктів і медикаментів Сполучених Штатів (FDA).

Генна терапія

Однією з найпоширеніших генетичних причин смерті немовлят є атрофія спинного м'яза типу 1. У новонароджених бракує білка в рухових нейронах спинного мозку. Це призводить до послаблення м'язів і припинення дихання.

Діти, які страждають від цієї хвороби, мають новий варіант, щоб врятувати своє життя. Це техніка, яка містить відсутній ген у спинальних нейронах. Посланник - це нешкідливий вірус, який називається адено-асоційованим вірусом (AAV).

Генна терапія AAV9, у якої відсутній ген білка в нейронах спинного мозку, дається внутрішньовенно. У великому відсотку випадків, коли ця терапія застосовувалася, немовлята могли їсти, сидіти, говорити, а деякі навіть бігати.

Людський інсулін за допомогою технології рекомбінантної ДНК

Продукція людського інсуліну за допомогою технології рекомбінантної ДНК є важливим прогресом у лікуванні пацієнтів з діабетом. Перші клінічні випробування з рекомбінантним людським інсуліном у людини почалися в 1980 році.

Це було зроблено шляхом окремого продукування ланцюгів A і B молекули інсуліну, а потім їх об'єднання хімічними методами. Проте, рекомбінантний процес відрізняється з 1986 року. Генетичне кодування проінсуліна людини вводиться в клітини Escherichia coli..

Потім їх культивують шляхом ферментації з отриманням проінсуліна. Сполучний пептид ферментативно відщеплюється від проінсуліна з отриманням людського інсуліну.

Перевага цього типу інсуліну полягає в тому, що він має більш швидку дію і більш низьку імуногенність, ніж у свинини або яловичини..

Трансгенні рослини

У 1983 році були вирощені перші трансгенні рослини.

Через 10 років перша генетично модифікована рослина була комерціалізована в Сполучених Штатах, а через два роки продукт європейської рослини (генетично модифікований) вийшов на європейський ринок.

На той момент генетичні модифікації щорічно реєструються на рослинах у всьому світі. Ця трансформація рослин здійснюється через процес генетичної трансформації, де вставляється екзогенний генетичний матеріал  

В основі цих процесів лежить універсальна природа ДНК, що містить генетичну інформацію більшості живих організмів.

Ці рослини характеризуються одним або більше з наступних властивостей: толерантність до гербіцидів, стійкість до шкідників, зміна амінокислот або жирова композиція, чоловіча стерильність, зміна кольору, пізнє дозрівання, введення селективного маркера або стійкість до вірусних інфекцій.

Список літератури

1. SINC (2019) Десять наукових досягнень 2017 року, які змінили світ
2. Бруно Мартін (2019). Приз за біолога, який відкрив людський симбіоз з бактеріями. Країна. Отримано з elpais.com.
3. Маріано Артигас (1991). Нові досягнення в галузі молекулярної біології: розумні гени. Група науки, розуму і віри. Університет Наварри Відновлено de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 важливих проривів у біології за останні 25 років. Мозковий пейзаж Отримано з brainscape.com
5. Інженерна медицина Національної академії наук (2019). Останні досягнення в біології розвитку. Отримано з nap.edu.
6. Емілі Маллін (2017). CRISPR 2.0, здатний до редагування однієї бази ДНК, може вилікувати десятки тисяч мутацій. Огляд технології MIT. Відібрані від технологічного огляду.