10 Напредак у биологији у последњих 30 година

Биологија је направила велики напредак у последњих 30 година. Ови напредци у научном свету превазилазе сва поља која окружују човека, директно утичући на благостање и развој друштва у целини.

Као грана природних наука, биологија фокусира свој интерес на проучавање свих живих организама. Сваког дана, технолошке иновације омогућавају специфичније истраживање структура које чине врсту пет природних краљевстава: животињског, биљног, монера, протиста и једног од гљива..

На тај начин, биологија јача своја истраживања и нуди нове алтернативе различитим ситуацијама које погађају жива бића. На исти начин, она открива нове врсте и изумрле врсте, које доприносе разјашњавању неких питања везаних за еволуцију.

Једно од главних достигнућа ових достигнућа је да се ово знање проширило изван граница истраживача, достижући дневни обим.

Тренутно, термини као што су биодиверзитет, екологија, антитела и биотехнологија нису намењени искључиво специјалисту; његово запошљавање и знање о тој теми дио је свакодневног живота многих људи који нису посвећени научном свијету.

Најистакнутији напредак у биологији у последњих 30 година

Интерференце РНА

Године 1998. објављен је низ истраживања везаних за РНК. У њима се потврђује да експресија гена контролише биолошки механизам, назван РНА интерференције.

Кроз овај РНАи, гени специфични за геном могу бити ућуткани пост-транскрипцијски. Ово се постиже малим молекулима дволанчане РНК.

Ови молекули дјелују тако што правовремено блокирају транслацију и синтезу протеина, који се јављају у гена мРНК. На тај начин би се контролисало дјеловање неких патогена који узрокују озбиљне болести.

РНАи је алат који је имао велики допринос у терапеутском подручју. Тренутно се ова технологија користи за идентификацију молекула који имају терапеутски потенцијал против различитих болести.

Први клонирани одрасли сисар

Први рад на којем је клониран сисар спроведен је 1996. године, а извршили су га научници у домаћој женској овци.

За извођење експеримента коришћене су соматске ћелије млечних жлезда које су биле у одраслом стању. Процес који се користио био је трансфер нуклеарног оружја. Овако настала овца, звана Долли, расла је и развијала се, способна да се природно репродукује без икаквих непријатности.

Мапирање људског генома

За овај биолошки пробој требало је више од 10 година да се оствари, што је постигнуто захваљујући доприносу многих научника широм света. Године 2000, група истраживача представила је готово дефинитиван приказ карте људског генома. Коначна верзија рада завршена је 2003. године.

Ова мапа људског генома показује локацију сваког од хромозома, који садрже све генетичке информације појединца. Овим подацима стручњаци могу знати све детаље о генетским болестима и било који други аспект који желите истражити.

Матичне ћелије из ћелија коже

Пре 2007. године обрађиване су информације да су плурипотентне матичне ћелије пронађене само у ембрионалним матичним ћелијама.

Исте године, два тима америчких и јапанских истраживача обавили су посао гдје су успјели преокренути одрасле станице коже, како би могле дјеловати као плурипотентне матичне станице. Они се могу разликовати, бити у стању да постану било који други тип ћелије.

Откриће новог процеса, где се "програмирање" епителних ћелија мења, отвара пут ка области медицинских истраживања.

Роботски чланови тела контролишу мозак

Током 2000. године, научници Медицинског центра Универзитета Дуке уградили су неколико електрода у мозак мајмуна. Сврха је била да ова животиња контролише роботски уд, допуштајући да скупља храну.

2004. године развијена је неинвазивна метода са намером да се ухвате таласи који долазе из мозга и да се користе за контролу биомедицинских уређаја. Било је то 2009. када је Пиерпаоло Петруззиелло постао прво људско биће које је, роботском руком, могло обављати сложене покрете.

То се може постићи коришћењем неуролошких сигнала из његовог мозга, који су примљени од стране живаца руке.

Уређивање база генома

Научници су развили прецизнију технику од уређивања гена, поправљајући много мање сегменте генома: базе. Захваљујући томе, ДНК и РНК базе се могу заменити, решавајући специфичне мутације које могу бити повезане са болестима.

ЦРИСПР 2.0 може заменити једну од база без промене структуре ДНК или РНК. Стручњаци су успели да промене аденин (А) за гванин (Г), "преварећи" своје ћелије да поправе ДНК.

На тај начин АТ базе постају ГЦ пар. Ова техника преписује грешке представљене генетским кодом, без потребе за резањем и замјеном цијелих подручја ДНК.

Нова имунотерапија против рака

Ова нова терапија се заснива на нападу на ДНК органа који представља ћелије рака. Нови лек стимулише имунолошки систем и користи се у случајевима меланома.

Може се користити и код тумора, чије ћелије рака имају такозвани "мисматцх репаир дефициенци". У овом случају, имуни систем препознаје ове ћелије као стране и уклања их.

Лек је одобрен од стране Управе за храну и лекове Сједињених Држава (ФДА).

Гене тхерапи

Један од најчешћих генетских узрока у смрти беба је спинална мишићна атрофија типа 1. Ове новорођенчади недостаје протеин у моторним неуронима кичмене мождине. То доводи до слабљења мишића и престанка дисања.

Бебе које пате од ове болести имају нову могућност да спасе своје животе. То је техника која инкорпорира нестали ген у неуроне кичме. Гласник је безопасан вирус назван адено-повезани вирус (ААВ).

Генска терапија ААВ9, која нема протеин гена одсутан у неуронима кичмене мождине, даје се интравенозно. У високом проценту случајева у којима је примењена ова терапија, бебе су могле да једу, седе, причају, а неке чак и трче.

Хумани инсулин путем рекомбинантне ДНК технологије

Производња хуманог инсулина путем рекомбинантне ДНК технологије представља важан напредак у третману пацијената са дијабетесом. Прва клиничка испитивања рекомбинантног хуманог инсулина код људи почела су 1980. године.

То је учињено тако што су А и Б ланци молекула инсулина произведени одвојено, а затим их комбиновали хемијским техникама. Међутим, рекомбинантни процес је другачији од 1986. године. Хумано генетско кодирање проинзулина се убацује у ћелије Есцхерицхиа цоли..

Они се затим култивишу ферментацијом да би се произвео проинзулин. Везујући пептид се ензиматски одваја од проинзулина да би се добио хумани инсулин.

Предност ове врсте инсулина је у томе што има брже дјеловање и мању имуногеност него свињетина или говедина..

Трансгене биљке

Године 1983. култивисане су прве трансгене биљке.

Након 10 година, прва генетски модификована биљка је комерцијализована у Сједињеним Америчким Државама, а две године касније, производ пшеничне пасте ГМ биљке (генетски модификоване) ушао је на европско тржиште.

Од тог тренутка, генетске модификације се региструју сваке године у биљкама широм света. Ова трансформација биљака спроводи се кроз процес генетске трансформације, где се умеће егзогени генетски материјал  

Основа ових процеса је универзална природа ДНК која садржи генетске информације већине живих организама.

Ове биљке су карактерисане једним или више следећих особина: толеранција на хербициде, отпорност на штеточине, модификоване аминокиселине или састав масти, мушка стерилност, промена боје, касније сазревање, уметање селекционог маркера или отпорност на вирусне инфекције.

Референце

1. СИНЦ (2019) Десет научних достигнућа 2017. године који су променили свет
2. Бруно Мартин (2019). Награда за биолога који је открио људску симбиозу са бактеријама. Тхе Цоунтри. Преузето са елпаис.цом.
3. Мариано Артигас (1991). Нови напредак у молекуларној биологији: паметни гени. Група науке, разума и вере. Универзитет Наварра Рецоверед де.унав.еду.
4. Каитлин Гоодрицх (2017). 5 Важни пробоји у биологији од последњих 25 година. Браин сцапе Ретриевед фром браинсцапе.цом
5. Национална академија наука Инжењерска медицина (2019). Недавни напредак у развојној биологији. Преузето са нап.еду.
6. Емили Муллин (2017). ЦРИСПР 2.0, способан да уређује једну базу ДНК, може излечити десетине хиљада мутација. МИТ Тецхнологи ревиев. Опоравио се од технологије.