12 УСПІХІВ БІОЛОГІЇ ЗА ОСТАННІ 30 РОКІВ - БІОЛОГІЯ - 2025

За останні 30 років біологія досягла великих успіхів. Ці досягнення в науковому світі перевершують усі сфери, які оточують людину, безпосередньо впливаючи на добробут і розвиток суспільства в цілому.

Як галузь природничих наук, біологія зосереджує свої інтереси на вивченні всіх живих організмів. З кожним днем ​​технологічні інновації дозволяють проводити більш конкретні дослідження структур, що складають види п’яти природних царства: тварини, рослини, монера, протіста і гриби.

Геном людини. Джерело: Надано: Національний науково-дослідний інститут геному людини, через Wikimedia Commons

Таким чином біологія розширює свої дослідження та пропонує нові альтернативи різним ситуаціям, які страждають на живих істот. Таким же чином він робить відкриття нових видів і вже вимерлих видів, які допомагають з’ясувати деякі питання, пов'язані з еволюцією.

Одним з головних досягнень цих досягнень є те, що ці знання поширилися за межі дослідника, досягнувши повсякденного середовища.

В даний час такі терміни, як біорізноманіття, екологія, антитіла та біотехнологія, не є виключним для використання фахівцем; Її використання та знання з цього питання є частиною повсякденного життя багатьох людей, не присвячених науковому світу.

Найбільш визначні досягнення в галузі біології за останні 30 років

РНК-інтерференція

У 1998 р. Було опубліковано ряд досліджень, пов'язаних з РНК. Вони заявляють, що експресія генів контролюється біологічним механізмом, який називається інтерференцією РНК.

Завдяки цій RNAi можна замовчувати конкретні гени геному посттранскрипційним способом. Це досягається невеликими дволанцюговими молекулами РНК.

Ці молекули діють, блокуючи трансляцію та синтез білків, що відбувається в генах мРНК. Таким чином було б контрольовано дію деяких збудників, які викликають серйозні захворювання.

RNAi - це засіб, який зробив великий внесок у терапевтичну сферу. В даний час ця технологія застосовується для виявлення молекул, які мають терапевтичний потенціал проти різних захворювань.

Спочатку клонували дорослого ссавця

Перша робота, де було клоновано ссавця, була проведена в 1996 році, проведена вченими над одомашненою сумою овець.

Для проведення експерименту використовували соматичні клітини молочних залоз, які перебували у стані дорослого. Використовуваний процес був перенесенням ядер. Овець, що отримав назву Доллі, рос і розвивався, здатний відтворюватися природним шляхом без будь-яких незручностей.

Картографування геному людини

Цей великий біологічний прогрес зайняв більше 10 років, щоб здійснитися завдяки досягненню багатьох вчених у всьому світі. У 2000 році група дослідників представила майже остаточну карту геному людини. Остаточний варіант роботи був завершений у 2003 році.

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

Стовбурові клітини з клітин шкіри

До 2007 року було оброблено інформацію про те, що плюрипотентні стовбурові клітини виявлені лише в ембріональних стовбурових клітинах.

Того ж року двома командами американських та японських дослідників провели дослідження, в якому їм вдалося повернути клітини шкіри дорослих, щоб вони могли діяти як плюрипотентні стовбурові клітини. Вони можуть диференціюватися, маючи змогу стати будь-яким іншим типом клітини.

Відкриття нового процесу, де змінюється «програмування» епітеліальних клітин, відкриває шлях до області медичних досліджень.

Роботизовані кінцівки тіла, контрольовані мозку

Протягом 2000 року вчені в Медичному центрі університету Дюка імплантували кілька електродів у мозок мавпи. Мета полягала в тому, щоб ця тварина могла здійснювати контроль над робототехнічною кінцівкою, тим самим дозволяючи їй збирати свою їжу.

У 2004 році був розроблений неінвазивний метод з метою захоплення хвиль, що надходять від мозку, та використання їх для управління біомедичними пристроями. Це було в 2009 році, коли П’єрпаоло Петруцзіелло став першою людиною, яка робототехнічною рукою могла виконувати складні рухи.

Цього він зміг досягти, використовуючи неврологічні сигнали свого мозку, які надходили нервами в руку.

Редагування бази геному

Вчені розробили більш точну техніку, ніж редагування генів, ремонтуючи значно менші сегменти генома: основи. Завдяки цьому підстави ДНК та РНК можуть бути замінені, вирішуючи деякі специфічні мутації, які можуть бути пов'язані із захворюваннями.

CRISPR 2.0 може замінити одну з підстав без зміни структури ДНК або РНК. Спеціалістам вдалося змінити аденін (А) на гуанін (G), "обмацуючи" їх клітини на відновлення ДНК.

Таким чином бази АТ стали парою GC. Ця методика переписує помилки в генетичному коді без необхідності скорочення та заміни цілих областей ДНК.

Нова імунотерапія проти раку

Ця нова терапія заснована на атаці на ДНК органу, що має ракові клітини. Новий препарат стимулює імунну систему і застосовується у випадках меланоми.

Він також може бути використаний при пухлинах, ракові клітини яких мають так званий "дефіцит відновлення невідповідності". У цьому випадку імунна система розпізнає ці клітини як чужі та усуває їх.

Препарат був схвалений Управлінням з контролю за продуктами і ліками США (FDA).

Генна терапія

Однією з найпоширеніших генетичних причин смерті немовляти є спинномозкова м’язова атрофія типу 1. У цих новонароджених не вистачає білка в моторних нейронах спинного мозку. Це змушує м’язи слабшати і зупиняти дихання.

Діти з цією хворобою мають новий варіант врятувати своє життя. Це методика, яка включає в себе відсутній ген у спинальних нейронах. Месенджер - це нешкідливий вірус, який називається адено-асоційованим вірусом (AAV).

Генна терапія AAV9, у якій відсутній ген білка в нейронах спинного мозку, доставляється внутрішньовенно. У високому відсотку випадків, коли застосовувалася ця терапія, немовлята мали змогу їсти, сидіти, розмовляти та навіть навіть бігати.

Людський інсулін за допомогою технології рекомбінантної ДНК

Виробництво людського інсуліну за допомогою технології рекомбінантних ДНК є важливим успіхом у лікуванні хворих на діабет. Перші клінічні випробування на рекомбінантному інсуліні людини у людини розпочалися в 1980 році.

Це було зроблено шляхом виготовлення ланцюгів A і B молекули інсуліну окремо, а потім їх поєднання за допомогою хімічних методів. Тепер рекомбінантний процес відрізнявся з 1986 року. Генетичне кодування проінсуліну людини вставляється в клітини Escherichia coli.

Потім їх культивують ферментацією для отримання проінсуліну. Лінкерний пептид ферментативно відщеплюється від проінсуліну для отримання людського інсуліну.

Перевага цього виду інсуліну полягає в тому, що він має більш швидку дію та меншу імуногенність, ніж у свинини чи яловичини.

Трансгенні рослини

У 1983 році виросли перші трансгенні рослини.

Через 10 років у США було продано першу генетично модифіковану рослину, а через два роки на європейський ринок вийшла томатна паста, вироблена з генетично модифікованого рослини.

З цього моменту щороку генетичні модифікації фіксуються на рослинах у всьому світі. Ця трансформація рослин здійснюється через процес генетичної трансформації, куди вставляється екзогенний генетичний матеріал

В основі цих процесів лежить універсальний характер ДНК, що містить генетичну інформацію більшості живих організмів.

Ці рослини характеризуються однією або кількома з таких властивостей: толерантність до гербіцидів, стійкість до шкідників, модифіковані амінокислоти або жировий склад, чоловіча стерильність, зміна кольору, пізнє дозрівання, вставлення маркера виділення або стійкість до вірусних інфекцій.

Відкриття 79-го органу людського тіла

Хоча Леонардо да Вінчі вже описав це понад 500 років тому, біологія та анатомія розглядали брижу як просту складку тканини, не маючи жодного медичного значення.

Однак у 2017 році наука вважала брижу 79-м органом, тому вона була додана до анатомії Грея, довідкового посібника для анатомів.

Причина в тому, що вчені зараз вважають, що брижа є органом, який утворює подвійну складку очеревини, будучи ланкою кишечника і черевної стінки.

Після того, як він був класифікований як орган, тепер слід провести більше досліджень щодо його реальної важливості в анатомії людини та як це може допомогти діагностувати певні захворювання або проводити менш інвазивні операції.

Донорство органів поступиться місцем 3D-друку

3D-друк - це один із найважливіших наукових досягнень останніх десятиліть, особливо на практичному рівні, оскільки він є інструментом, який змінює багато економічних секторів та значну частину наукових досліджень.

Одне із застосувань, яке вже розглядається, - це масовий розвиток органів, оскільки досягнення може дати можливість розмноженню складних тканин людини імплантувати їх хірургічним шляхом.

Список літератури

1. SINC (2019) Десять наукових досягнень 2017 року, які змінили світ en
2. Бруно Мартін (2019). Нагорода біологу, який виявив симбіоз людини з бактеріями. Країна. Відновлено з elpais.com.
3. Маріано Артігас (1991). Нові досягнення в молекулярній біології: розумні гени. Група науки, розуму та віри. Університет Наварри. Відновлено з.unav.edu.
4. Кейтлін Гудрич (2017). 5 важливих проривів у біології за останні 25 років. Шлях мозку. Відновлено з brainscape.com
5. Національна академія наук інженерна медицина (2019). Останні досягнення в галузі біології розвитку. Відновлено з nap.edu.
6. Емілі Маллін (2017). CRISPR 2.0, здатний редагувати єдину базу ДНК, може вилікувати десятки тисяч мутацій. Огляд технології MIT. Відновлено з technologyreview.es.