12 FREMSKRITT INNEN BIOLOGI DE SISTE 30 ÅRENE - BIOLOGI - 2025

Biologi har gjort store fremskritt de siste 30 årene. Disse fremskrittene i den vitenskapelige verden overskrider alle områder som omgir mennesket, noe som direkte påvirker velvære og utvikling av samfunnet generelt.

Som en gren av naturvitenskapene, fokuserer biologien sin interesse på studiet av alle levende organismer. Hver dag muliggjør teknologiske nyvinninger mer spesifikke undersøkelser av strukturene som utgjør arten i de fem naturrikene: dyr, plante, monera, protista og sopp.

Menneskelig genom. Kilde: Courtesy: National Human Genome Research Institute, via Wikimedia Commons

På denne måten forbedrer biologien sin forskning og tilbyr nye alternativer til de forskjellige situasjonene som rammer levende vesener. På samme måte gjør det funn av nye arter og allerede utdødde arter, noe som er med på å avklare noen spørsmål knyttet til evolusjon.

En av hovedprestasjonene ved disse fremskrittene er at denne kunnskapen har spredd seg utover forskerens grenser, og nådd hverdagen.

Foreløpig er begreper som biologisk mangfold, økologi, antistoff og bioteknologi ikke til eksklusiv bruk av spesialisten; Bruken og kunnskapen om emnet er en del av hverdagen til mange mennesker som ikke er dedikert til den vitenskapelige verden.

De mest fremragende fremskritt innen biologi de siste 30 årene

RNA-interferens

I 1998 ble det publisert en serie undersøkelser relatert til RNA. Disse oppgir at genuttrykk er kontrollert av en biologisk mekanisme, kalt RNA-interferens.

Gjennom denne RNAi er det mulig å dempe spesifikke gener fra et genom på en post-transkripsjonell måte. Dette oppnås med små dobbeltstrengede RNA-molekyler.

Disse molekylene virker ved å blokkere translasjonen og syntesen av proteiner, som forekommer i genene til mRNA. På denne måten vil handlingen til noen patogener som forårsaker alvorlige sykdommer bli kontrollert.

RNAi er et verktøy som har hatt store bidrag på det terapeutiske området. For tiden brukes denne teknologien for å identifisere molekyler som har terapeutisk potensiale mot forskjellige sykdommer.

Første voksen pattedyr klonet

Det første arbeidet der et pattedyr ble klonet ble utført i 1996, utført av forskere på en tam kvinnelig sau.

Somatiske celler fra brystkjertlene som var i voksen tilstand ble brukt til å utføre eksperimentet. Prosessen som ble brukt var kjernefysisk overføring. Den resulterende sauen, kalt Dolly, vokste og utviklet seg og kunne reprodusere seg naturlig uten ulempe.

Kartlegge menneskets genom

Dette store biologiske fremskritt tok mer enn ti år å materialisere seg, noe som ble oppnådd takket være bidrag fra mange forskere over hele verden. I 2000 presenterte en gruppe forskere et nesten definitivt kart over menneskets genom. Den endelige versjonen av arbeidet ble fullført i 2003.

Dette kartet over menneskets genom viser plasseringen av hvert av kromosomene, som inneholder all den genetiske informasjonen til individet. Med disse dataene kan spesialister kjenne til alle detaljene om genetiske sykdommer og alle andre aspekter som de ønsker å undersøke.

Stamceller fra hudceller

Før 2007 ble informasjonen håndtert at pluripotente stamceller bare ble funnet i embryonale stamceller.

Samme år gjennomførte to lag amerikanske og japanske forskere en studie der de klarte å reversere voksne hudceller, slik at de kunne fungere som pluripotente stamceller. Disse kan differensiere, å kunne bli en hvilken som helst annen type celle.

Oppdagelsen av den nye prosessen, der "programmering" av epitelceller endres, åpner en vei til området medisinsk forskning.

Robot kroppslemmer som styres av hjernen

I løpet av 2000 implanterte forskere ved Duke University Medical Center flere elektroder i hjernen til en ape. Hensikten var at dette dyret kunne utøve kontroll over en robotlem, og dermed tillate det å samle inn maten.

I 2004 ble en ikke-invasiv metode utviklet med den hensikt å fange bølgene som kommer fra hjernen og bruke dem til å kontrollere biomedisinske enheter. Det var i 2009 da Pierpaolo Petruzziello ble det første mennesket som med robothånd kunne utføre komplekse bevegelser.

Dette klarte han å oppnå ved å bruke nevrologiske signaler fra hjernen hans, som ble mottatt av nervene i armen hans.

Redigering av genombaser

Forskere har utviklet en mer presis teknikk enn genredigering, og reparerer mye mindre segmenter av genomet: basene. Takket være dette kan DNA og RNA-baser erstattes, og løse noen spesifikke mutasjoner som kan være relatert til sykdommer.

CRISPR 2.0 kan erstatte en av basene uten å endre strukturen til DNA eller RNA. Spesialistene klarte å endre et adenin (A) for en guanin (G), og "lure" cellene sine til å reparere DNA.

På denne måten ble AT-basene et GC-par. Denne teknikken skriver om feil i den genetiske koden, uten å måtte kutte og erstatte hele DNA-områder.

Roman immunterapi mot kreft

Denne nye terapien er basert på å angripe DNAet til organet som har kreftceller. Det nye stoffet stimulerer immunforsvaret og brukes i tilfeller av melanom.

Det kan også brukes i svulster, hvis kreftceller har en såkalt "manglende reparasjonsmangel". I dette tilfellet anerkjenner immunforsvaret disse cellene som fremmede og eliminerer dem.

Legemidlet er godkjent av USAs Food and Drug Administration (FDA).

Genterapi

En av de vanligste genetiske årsakene til spedbarnsdød er spinal muskelatrofi av type 1. Disse nyfødte mangler et protein i ryggmargens motoriske nevroner. Dette fører til at musklene svekkes og slutter å puste.

Babyer med denne sykdommen har et nytt alternativ for å redde livet. Det er en teknikk som inkluderer et manglende gen i ryggmargets nevroner. Messenger er et ufarlig virus kalt adeno-assosiert virus (AAV).

AAV9 genterapi, som har proteingen fraværende fra nevroner i ryggmargen, blir gitt intravenøst. I en høy prosentandel av tilfellene hvor denne terapien ble brukt, kunne babyene spise, sitte, snakke og noen til og med løpe.

Humant insulin gjennom rekombinant DNA-teknologi

Produksjon av humant insulin gjennom rekombinant DNA-teknologi representerer et viktig fremskritt i behandlingen av pasienter med diabetes. De første kliniske forsøkene med rekombinant humant insulin hos mennesker begynte i 1980.

Dette ble gjort ved å produsere A- og B-kjedene til insulinmolekylet hver for seg og deretter kombinere dem ved hjelp av kjemiske teknikker. Nå har den rekombinante prosessen vært annerledes siden 1986. Den humane genetiske kodingen for proinsulin settes inn i Escherichia coli-celler.

Disse blir deretter dyrket ved gjæring for å produsere proinsulin. Linkerpeptidet spaltes enzymatisk fra proinsulin for å produsere humant insulin.

Fordelen med denne typen insulin er at den har en raskere virkning og en lavere immunogenisitet enn for svinekjøtt eller storfekjøtt.

Transgene planter

I 1983 ble de første transgene plantene dyrket.

Etter 10 år ble den første genmodifiserte planten kommersialisert i USA, og to år senere kom en tomatpuré produsert fra en GM (genmodifisert) plante inn i det europeiske markedet.

Fra det øyeblikket registreres genetiske modifikasjoner hvert år i planter rundt om i verden. Denne transformasjonen av planter utføres gjennom en prosess med genetisk transformasjon, hvor eksogent genetisk materiale settes inn

Grunnlaget for disse prosessene er den universelle naturen til DNA, som inneholder genetisk informasjon fra de fleste levende organismer.

Disse plantene er preget av en eller flere av følgende egenskaper: toleranse for ugressmidler, motstand mot skadedyr, modifiserte aminosyrer eller fettblanding, mannlig sterilitet, fargeendring, sen modning, innsetting av en seleksjonsmarkør eller resistens mot virusinfeksjoner.

Oppdagelse av det 79. organet i menneskekroppen

Selv om Leonardo Da Vinci allerede beskrev det for mer enn 500 år siden, betraktet biologi og anatomi mesenteriet som en enkel vevfolding, uten medisinsk betydning.

Imidlertid anså vitenskapen i 2017 at mesenteriet ble betraktet som det 79. orgelet, så det ble lagt til Grey's Anatomy, referansehåndboken for anatomister.

Årsaken er at forskere nå vurderer at mesenteriet er et organ som danner en dobbel fold av bukhinnen, og er bindeleddet mellom tarmen og bukveggen.

Når det først er blitt klassifisert som et organ, er det nå som det skal forskes mer på dens virkelige betydning i menneskets anatomi og hvordan det kan bidra til å diagnostisere visse sykdommer eller utføre mindre invasive kirurgier.

Organdonasjon vil vike for 3D-utskrift

3D-utskrift er en av de viktigste vitenskapelige fremskrittene de siste tiårene, spesielt på et praktisk nivå, og er et verktøy som endrer mange økonomiske sektorer og en stor del av vitenskapelig forskning.

En av bruksområdene som allerede vurderes, er den av den massive utviklingen av organer, siden fremskritt kan tillate reproduksjon av komplekse menneskelige vev for å implantere dem kirurgisk.

referanser

1. SINC (2019) Ti vitenskapelige fremskritt fra 2017 som har forandret verden no
2. Bruno Martín (2019). Pris til biologen som oppdaget den menneskelige symbiosen med bakterier. Landet. Gjenopprettet fra elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Nye fremskritt innen molekylærbiologi: smarte gener. Vitenskap, fornuft og tro gruppe. Universitetet i Navarra. Gjenopprettet fra.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Viktige gjennombrudd i biologi fra de siste 25 årene. Hjerneskape. Gjenopprettet fra brainscape.com
5. National Academy of Sciences Engineering Medicine (2019). Nyere fremskritt innen utviklingsbiologi. Gjenopprettet fra nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, som er i stand til å redigere en enkelt DNA-base, kunne kurere titusenvis av mutasjoner. MIT Technology gjennomgang. Gjenopprettet fra technologyreview.es.