10 Forskud i biologi i de sidste 30 år

Biologi har gjort store fremskridt i de sidste 30 år. Disse fremskridt i den videnskabelige verden overskrider alle de områder, der omgiver mennesket, som direkte påvirker samfundets velfærd og udvikling generelt.

Som en gren af ​​naturvidenskaben fokuserer biologien på sin interesse for undersøgelsen af ​​alle levende organismer. Hver dag tillader de teknologiske innovationer mere specifikke undersøgelser af de strukturer, der udgør arten af ​​de fem naturlige kongeriger: dyr, grøntsager, monera, protista og den ene af svampene.

På den måde styrker biologien sin forskning og tilbyder nye alternativer til de forskellige situationer, der rammer levende væsener. På samme måde skaber det opdagelser af nye arter og uddøde arter, som bidrager til at afklare nogle spørgsmål relateret til evolutionen.

En af de vigtigste resultater af disse fremskridt er, at denne viden har spredt sig ud over forskerens grænser og nået det daglige omfang.

I øjeblikket er begreber som biodiversitet, økologi, antistof og bioteknologi ikke udelukkende til brug for specialisten; hans beskæftigelse og viden om emnet er en del af det daglige liv hos mange mennesker, der ikke er dedikeret til den videnskabelige verden.

Mest fremragende fremskridt inden for biologi i de sidste 30 år

Interferens-RNA

I 1998 blev der offentliggjort en række forskning relateret til RNA. I disse bekræfter de, at genekspression styres af en biologisk mekanisme, kaldet RNA for interferens.

Gennem denne RNAi kan gener, som er specifikke for et genom, tavles post-transkriptionelt. Dette opnås ved små molekyler af dobbeltstrenget RNA.

Disse molekyler virker ved at blokere i tide oversættelsen og syntesen af ​​proteiner, som forekommer i mRNA-generne. På denne måde vil virkningen af ​​nogle patogener, der forårsager alvorlige sygdomme, blive kontrolleret.

RNAi er et værktøj, der har haft store bidrag i det terapeutiske område. I øjeblikket anvendes denne teknologi til at identificere molekyler, der har terapeutisk potentiale mod forskellige sygdomme.

Første voksen pattedyr klonet

Det første arbejde, hvor et pattedyr blev klonet, blev udført i 1996, udført af forskere i et domesticeret kvægfår.

For at udføre eksperimentet blev der anvendt somatiske celler af brystkirtlerne, der var i voksen tilstand. Den anvendte proces var den nukleare overførsel. Det resulterende får, kaldet Dolly, voksede og udviklede sig, kunne reproducere naturligt uden nogen form for ulejlighed.

Kortlægning af det menneskelige genom

Dette biologiske gennembrud tog mere end 10 år at realisere, hvilket blev opnået takket være mange videnskabers bidrag fra hele verden. I år 2000 fremlagde en gruppe forskere en næsten endelig oversigt over kortet over det menneskelige genom. Den endelige version af arbejdet blev afsluttet i 2003.

Dette kort over det menneskelige genom viser placeringen af ​​hver af kromosomerne, som indeholder alle de genetiske oplysninger af individet. Med disse data kan specialister kende alle detaljer om genetiske sygdomme og ethvert andet aspekt, du vil undersøge.

Stamceller fra hudceller

Før 2007 blev der behandlet oplysninger om, at pluripotente stamceller kun blev fundet i embryonale stamceller.

I samme år gjorde to hold af amerikanske og japanske forskere et job, hvor de formåede at vende hudens voksne celler for at kunne fungere som pluripotente stamceller. Disse kan differentieres, være i stand til at blive enhver anden type celle.

Opdagelsen af ​​den nye proces, hvor "programmering" af epithelceller ændres, åbner en vej mod området for medicinsk forskning.

Robotiske kropsorganer kontrolleret af hjernen

I løbet af år 2000 implanterede forskere ved Duke University Medical Center flere elektroder i en abes hjerne. Formålet var, at dette dyr kunne udøve kontrol over et robotlegem, så det kunne samle sin mad.

I 2004 blev en ikke-invasiv metode udviklet med det formål at fange bølgerne fra hjernen og bruge dem til at styre biomedicinske enheder. Det var i 2009, da Pierpaolo Petruzziello blev det første menneske, der med en robot hånd kunne udføre komplekse bevægelser.

Dette kunne opnås ved at bruge de neurologiske signaler fra hans hjerne, som blev modtaget af armens nerver.

Redigering af genombaser

Forskere har udviklet en mere præcis teknik end at redigere gener, og reparere meget mindre segmenter af genomet: baserne. Takket være dette kan DNA og RNA baser udskiftes, og løse specifikke mutationer, der kan være relateret til sygdomme.

CRISPR 2.0 kan erstatte et af baserne uden at ændre strukturen af ​​DNA eller RNA. Specialisterne formåede at ændre en adenin (A) til en guanin (G), "narre" deres celler for at reparere DNA'et.

På denne måde blev AT-baserne et GC-par. Denne teknik omskriver de fejl, der er fremlagt af den genetiske kode, uden at det er nødvendigt at skære og erstatte hele områder af DNA.

Novel immunterapi mod kræft

Denne nye terapi er baseret på angrebet på det organs DNA, der præsenterer kræftceller. Det nye lægemiddel stimulerer immunsystemet og bruges i tilfælde af melanom.

Det kan også bruges i tumorer, hvis kræftceller har den såkaldte "mismatch repair repair deficiency". I dette tilfælde genkender immunsystemet disse celler som fremmede og fjerner dem.

Lægemidlet er blevet godkendt af De Forenede Staters Food and Drug Administration (FDA).

Genterapi

En af de mest almindelige genetiske årsager ved babyers død er spinal muskulær atrofi type 1. Disse nyfødte mangler et protein i rygmarvenes motoriske neuroner. Dette får musklerne til at svække og stoppe vejret.

Babyer, der lider af denne sygdom, har en ny mulighed for at redde deres liv. Det er en teknik, der inkorporerer et manglende gen i spinale neuroner. Messenger er en harmløs virus kaldet adeno-associeret virus (AAV).

Genterapi AAV9, som har proteingen fraværende i rygmarvets neuroner, gives intravenøst. I en høj procentdel af de tilfælde, hvor denne terapi blev anvendt, kunne babyerne spise, sidde, snakke og nogle endda køre.

Humant insulin gennem rekombinant DNA-teknologi

Produktionen af ​​humant insulin gennem rekombinant DNA-teknologi er et vigtigt fremskridt i behandlingen af ​​patienter med diabetes. De første kliniske forsøg med rekombinant humaninsulin hos mennesker begyndte i 1980.

Dette blev gjort ved at producere insulin- molekylernes A- og B-kæder separat og derefter kombinere dem ved kemiske teknikker. Den rekombinante proces har imidlertid været forskellig siden 1986. Humant genetisk kodning af proinsulin indsættes i Escherichia coli-celler.

Disse dyrkes derefter ved fermentering til fremstilling af proinsulin. Det forbindende peptid spaltes enzymatisk fra proinsulin til fremstilling af humant insulin.

Fordelen med denne type insulin er, at den har en hurtigere virkning og en lavere immunogenicitet end svinekød eller oksekød..

Transgene planter

I 1983 blev de første transgene planter dyrket.

Efter 10 år blev den første genetisk modificerede plante kommercialiseret i USA, og to år senere kom et tomatpastaprodukt fra en GM-plante (genetisk modificeret) ind på det europæiske marked.

Fra det øjeblik registreres genetiske modifikationer hvert år i planter over hele verden. Denne transformation af planter udføres gennem en genetisk transformationsproces, hvor eksogent genetisk materiale er indsat  

Grundlaget for disse processer er DNA's universelle natur, der indeholder de genetiske oplysninger af de fleste levende organismer.

Disse planter er karakteriseret ved en eller flere af de følgende egenskaber: herbicidtolerance, skadedyrsresistens, modificerede aminosyrer eller fedtsammensætningen, hansterilitet, farveændring, forsinket modning, indsættelse af en selekterbar markør eller modstand mod virusinfektioner.

referencer

1. SINC (2019) Ti videnskabelige fremskridt i 2017, der har ændret verden, er
2. Bruno Martín (2019). Pris for biologen, der opdagede den menneskelige symbiose med bakterier. Landet. Hentet fra elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Nye fremskridt inden for molekylærbiologi: smarte gener. Gruppevidenskab, grund og tro. University of Navarra Gendannet de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Vigtige gennembrud i biologi fra de sidste 25 år. Brain scape Hentet fra brainscape.com
5. National Academy of Sciences Engineering Medicine (2019). Nylige fremskridt inden for udviklingsbiologi. Hentet fra nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, der er i stand til at redigere en enkelt DNA-base, kunne helbrede titusinder af mutationer. MIT Technology review. Gendannet fra technologyreview.es.