10 Pendahuluan dalam biologi dalam tempoh 30 tahun yang lalu

Biologi telah mencapai kemajuan besar dalam 30 tahun yang lalu. Kemajuan dalam dunia saintifik ini melangkaui semua bidang yang mengelilingi manusia, secara langsung mempengaruhi kebajikan dan perkembangan masyarakat pada umumnya.

Sebagai cabang sains semulajadi, biologi memfokuskan minatnya terhadap kajian semua organisma hidup. Setiap hari, inovasi teknologi membolehkan siasatan spesifik struktur yang membentuk spesies lima kerajaan semulajadi: haiwan, sayuran, monera, protista dan salah satu kulat.

Dengan cara ini, biologi menguatkan penyelidikannya dan menawarkan alternatif novel kepada situasi yang berbeza yang menimbulkan makhluk hidup. Dengan cara yang sama, ia membuat penemuan spesies baru dan spesies yang sudah pupus, yang menyumbang untuk menjelaskan beberapa soalan yang berkaitan dengan evolusi.

Salah satu pencapaian utama kemajuan ini ialah pengetahuan ini telah tersebar di luar sempadan penyelidik, mencapai ruang lingkup harian.

Pada masa ini, istilah seperti biodiversiti, ekologi, antibodi dan bioteknologi bukan untuk kegunaan eksklusif pakar; pekerjaan dan pengetahuannya tentang subjek itu adalah sebahagian dari kehidupan sehari-hari banyak orang yang tidak berdedikasi kepada dunia saintifik.

Kemajuan yang paling cemerlang dalam biologi dalam tempoh 30 tahun yang lalu

RNA gangguan

Pada tahun 1998, satu siri penyelidikan yang berkaitan dengan RNA telah diterbitkan. Dalam ini mereka mengesahkan bahawa ungkapan gen dikawal oleh mekanisme biologi, yang dipanggil RNA gangguan.

Melalui RNAi ini, gen yang khusus untuk genom boleh dibungkus pasca transkripsi. Ini dicapai oleh molekul kecil RNA double-stranded.

Molekul-molekul ini bertindak dengan menyekat pada masa yang tepat terjemahan dan sintesis protein, yang berlaku dalam gen mRNA. Dengan cara ini, tindakan beberapa patogen yang menyebabkan penyakit yang serius akan dikawal.

RNAi adalah alat yang mempunyai sumbangan besar di kawasan terapeutik. Pada masa ini teknologi ini digunakan untuk mengenal pasti molekul yang mempunyai potensi terapeutik terhadap pelbagai penyakit.

Mamalia dewasa pertama diklonkan

Kerja pertama di mana mamalia diklon telah dijalankan pada tahun 1996, yang dijalankan oleh saintis dalam kambing biri-biri wanita.

Untuk melakukan eksperimen, sel-sel somatik dari kelenjar susu yang berada pada keadaan dewasa digunakan. Proses yang digunakan adalah pemindahan nuklear. Domba yang dihasilkan, yang dipanggil Dolly, berkembang dan berkembang, mampu menghasilkan semula secara semula jadi tanpa sebarang kesulitan.

Pemetaan genom manusia

Kejayaan biologi ini mengambil masa lebih daripada 10 tahun untuk mencapai matlamat, yang dicapai dengan sumbangan ramai saintis di seluruh dunia. Pada tahun 2000, sekumpulan penyelidik menyampaikan garis besar definitif peta peta genom manusia. Versi definitif kerja itu telah siap pada tahun 2003.

Peta peta genom manusia menunjukkan lokasi masing-masing kromosom, yang mengandungi semua maklumat genetik individu. Dengan data ini, pakar boleh mengetahui semua butiran penyakit genetik dan aspek lain yang anda ingin siasat.

Sel stem dari sel kulit

Sebelum tahun 2007, maklumat ditangani bahawa sel stem pluripotent hanya terdapat dalam sel stem embrionik.

Pada tahun yang sama, dua pasukan penyelidik Amerika dan Jepun, melakukan kerja di mana mereka berjaya membalikkan sel-sel dewasa kulit, agar mereka boleh bertindak sebagai sel stem pluripotent. Ini boleh dibezakan, dapat menjadi jenis sel yang lain.

Penemuan proses baru, di mana "pengaturcaraan" sel epitelium diubah, membuka jalan ke arah bidang penyelidikan perubatan.

Anggota badan robotik dikawal oleh otak

Pada tahun 2000, saintis di Pusat Perubatan Universiti Duke telah menanam beberapa elektrod di dalam otak monyet. Maksudnya ialah haiwan ini dapat mengawal diri daripada anggota robotik, yang membolehkannya mengumpul makanannya.

Pada tahun 2004, satu kaedah tidak invasif telah dibangunkan dengan niat menangkap gelombang yang datang dari otak dan menggunakannya untuk mengawal peranti bioperubatan. Ia adalah pada tahun 2009 apabila Pierpaolo Petruzziello menjadi manusia pertama yang, dengan tangan robot, boleh melakukan pergerakan yang kompleks.

Ini boleh dicapai dengan menggunakan isyarat neurologi dari otaknya, yang diterima oleh saraf lengan.

Mengedit pangkalan genom

Para saintis telah mengembangkan teknik yang lebih tepat daripada menyunting gen, memperbaiki segmen yang lebih kecil daripada genom: pangkalan-pangkalan. Terima kasih kepada ini, pangkalan DNA dan RNA boleh diganti, menyelesaikan mutasi tertentu yang mungkin berkaitan dengan penyakit.

CRISPR 2.0 boleh menggantikan salah satu pangkalan tanpa mengubah struktur DNA atau RNA. Pakar-pakar berjaya menukar adenine (A) untuk guanine (G), "menipu" sel-sel mereka untuk memperbaiki DNA.

Dengan cara ini pangkalan AT menjadi pasangan GC. Teknik ini menulis semula kesilapan yang ditunjukkan oleh kod genetik, tanpa perlu memotong dan menggantikan keseluruhan kawasan DNA.

Imunoterapi novel terhadap kanser

Terapi baru ini adalah berdasarkan serangan kepada DNA organ yang membentangkan sel-sel kanser. Dadah baru merangsang sistem imun dan digunakan dalam kes melanoma.

Ia juga boleh digunakan dalam tumor, yang mempunyai sel-sel kanser yang disebut "kekurangan pembaikan tidak sepadan". Dalam kes ini, sistem imun mengiktiraf sel-sel ini sebagai asing dan menghilangkannya.

Ubat ini telah diluluskan oleh Pentadbiran Makanan dan Dadah Amerika Syarikat (FDA).

Terapi gen

Salah satu penyebab genetik yang paling biasa dalam kematian bayi adalah jenis atrofi otot tulang belakang 1. Bayi baru ini kekurangan protein dalam neuron motor saraf tunjang. Ini menyebabkan otot melemahkan dan berhenti bernafas.

Bayi yang menderita penyakit ini mempunyai pilihan baru untuk menyelamatkan nyawa mereka. Ini adalah teknik yang menggabungkan gen yang hilang dalam neuron tulang belakang. Rasul itu adalah virus tidak berbahaya yang dipanggil adeno-associated virus (AAV).

Terapi gen AAV9, yang mempunyai gen protein yang absen dalam neuron saraf tunjang, diberikan secara intravena. Dalam peratusan yang tinggi dari kes-kes di mana terapi ini digunakan, bayi boleh makan, duduk, bercakap dan beberapa malah berlari.

Insulin manusia melalui teknologi DNA rekombinan

Pengeluaran insulin manusia melalui teknologi DNA rekombinan mewakili kemajuan penting dalam rawatan pesakit diabetes. Ujian klinikal pertama dengan insulin manusia rekombinan pada manusia bermula pada tahun 1980.

Ini dilakukan dengan menghasilkan rantaian A dan B dari molekul insulin secara berasingan, dan kemudian menggabungkannya dengan teknik kimia. Walau bagaimanapun, proses rekombinan telah berbeza sejak tahun 1986. Pengekodan genetik manusia proinsulin dimasukkan ke dalam sel Escherichia coli.

Ini kemudiannya dibiakkan oleh penapaian untuk menghasilkan proinsulin. Peptida yang menghubungkan enzimat dibelah dari proinsulin untuk menghasilkan insulin manusia.

Kelebihan jenis insulin ini adalah bahawa ia mempunyai tindakan lebih cepat dan imunogenik yang lebih rendah daripada daging babi atau daging lembu..

Tumbuhan transgenik

Pada tahun 1983 tumbuhan transgenik pertama telah ditanam.

Selepas 10 tahun, tumbuhan diubahsuai secara genetik pertama telah dikomersialkan di Amerika Syarikat, dan dua tahun kemudian produk pes tomato tumbuhan GM (diubahsuai secara genetik) memasuki pasaran Eropah.

Pada masa itu, pengubahsuaian genetik didaftarkan setiap tahun di tumbuh-tumbuhan di seluruh dunia. Transformasi tumbuhan ini dilakukan melalui proses transformasi genetik, di mana bahan genetik eksogen dimasukkan  

Asas proses ini adalah sifat sejagat DNA, yang mengandungi maklumat genetik kebanyakan organisma hidup.

Tumbuhan ini mempunyai ciri-ciri satu atau lebih daripada ciri-ciri berikut: toleransi racun herba, rintangan perosak, diubah suai asid amino atau komposisi lemak, kemandulan lelaki, perubahan warna, kematangan ditangguhkan, memasukkan penanda dipilih atau mengelakkan dari jangkitan virus.

Rujukan

1. SINC (2019) Sepuluh kemajuan sains 2017 yang telah mengubah dunia adalah
2. Bruno Martín (2019). Hadiah untuk ahli biologi yang menemui simbiosis manusia dengan bakteria. Negara. Diperolehi daripada elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Kemajuan baru dalam biologi molekul: gen pintar. Sains sains, sebab dan iman. Universiti Navarra Dipulihkan de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Terobosan Penting dalam Biologi dari 25 Tahun Terakhir. Bingkai otak Diambil dari brainscape.com
5. Akademi Sains Perubatan Kejuruteraan Kebangsaan (2019). Kemajuan terkini dalam Biologi Pembangunan. Diperoleh dari nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, yang mampu menyunting asas DNA tunggal, boleh menyembuhkan puluhan ribu mutasi. Kajian Teknologi MIT. Dipulihkan dari teknologireview.es.