12 NAPREDAK BIOLOGIJE U POSLJEDNJIH 30 GODINA - BIOLOGIJA - 2026

Biologija je postigla veliki napredak u zadnjih 30 godina. Ti pomaci u znanstvenom svijetu nadilaze sva područja koja okružuju čovjeka, izravno utječući na dobrobit i razvoj društva u cjelini.

Kao grana prirodnih znanosti, biologija se usredotočuje na proučavanje svih živih organizama. Svakodnevno tehnološke inovacije omogućuju detaljnija istraživanja struktura koje čine vrste pet prirodnih kraljevstava: životinje, biljke, monera, protista i gljiva.

Ljudski genom. Izvor: Ljubaznošću: Nacionalni institut za istraživanje ljudskog genoma, putem Wikimedia Commons

Na ovaj način biologija poboljšava svoja istraživanja i nudi nove alternative za različite situacije koje pogađaju živa bića. Na isti se način otkrivaju nove vrste i već izumrle vrste koje pomažu u rasvjetljavanju nekih pitanja vezanih uz evoluciju.

Jedno od glavnih postignuća ovih dostignuća jest ta da se to znanje proširilo i izvan granica istraživača, dosegnuvši svakodnevno okruženje.

Trenutno izrazi kao što su biološka raznolikost, ekologija, antitijelo i biotehnologija nisu za ekskluzivnu upotrebu stručnjaka; Njegova upotreba i znanje o ovoj temi dio je svakodnevnog života mnogih ljudi koji nisu posvećeni znanstvenom svijetu.

Najistaknutiji napredak biologije u posljednjih 30 godina

Smetnje RNA

1998. objavljen je niz istraživanja povezanih s RNA. Oni navode da se ekspresija gena kontrolira biološkim mehanizmom, zvanim RNA interferencija.

Kroz ovu RNAi moguće je ušutkati specifične gene genoma na post-transkripcijski način. To se postiže malim dvolančanim RNA molekulama.

Te molekule djeluju tako da blokiraju translaciju i sintezu proteina, što se događa u genima mRNA. Na taj bi se način kontroliralo djelovanje nekih patogena koji uzrokuju ozbiljne bolesti.

RNAi je sredstvo koje je imalo veliki doprinos u terapijskom području. Trenutno se ova tehnologija primjenjuje za identificiranje molekula koje imaju terapeutski potencijal protiv raznih bolesti.

Kloniran je prvi odrasli sisavac

Prvi posao gdje je klonirao sisavca obavljen je 1996. godine, a znanstvenici su ga izveli na domaćoj ovci.

Za provođenje eksperimenta korištene su somatske stanice mliječnih žlijezda koje su bile u odraslom stanju. Proces korištenja bio je nuklearni prijenos. Ovce, nazvane Dolly, rasle su i razvijale se, prirodno se mogu reproducirati bez ikakvih neugodnosti.

Kartiranje ljudskog genoma

Ovaj veliki biološki napredak trajao je više od 10 godina da se ostvari, što je i postignuto zahvaljujući doprinosima mnogih znanstvenika širom svijeta. Godine 2000., skupina istraživača predstavila je gotovo definitivnu kartu ljudskog genoma. Konačna verzija djela dovršena je 2003. godine.

Ova karta ljudskog genoma prikazuje mjesto svakog od kromosoma koji sadrže sve genetske informacije pojedinca. Pomoću tih podataka stručnjaci mogu znati sve detalje genetskih bolesti i bilo koji drugi aspekt koji žele istražiti.

Matične stanice iz stanica kože

Prije 2007. obrađena je informacija da su pluripotentne matične stanice pronađene samo u embrionalnim matičnim stanicama.

Iste godine dva tima američkih i japanskih istraživača provela su studiju u kojoj su uspjeli preokrenuti stanice kože odraslih kako bi mogle djelovati kao pluripotentne matične stanice. One se mogu razlikovati i biti sposobne postati bilo koje druge vrste stanica.

Otkriće novog procesa u kojem se mijenja "programiranje" epitelnih stanica otvara put u područje medicinskih istraživanja.

Robotične udove tijela pod nadzorom mozga

Tijekom 2000. godine, znanstvenici Medicinskog centra Sveučilišta Duke ugradili su nekoliko elektroda u mozak majmuna. Svrha je bila da ova životinja može vršiti kontrolu nad robotiziranim udom, omogućujući joj tako da sakuplja hranu.

Godine 2004. razvijena je neinvazivna metoda s namjerom da uhvati valove koji dolaze iz mozga i koristi ih za kontrolu biomedicinskih uređaja. Bilo je to 2009. godine kada je Pierpaolo Petruzziello postao prvo ljudsko biće koje je robotskom rukom moglo izvesti složene pokrete.

To je uspio postići koristeći neurološke signale iz svog mozga, koje su primali živci u ruku.

Uređivanje baze genoma

Znanstvenici su razvili precizniju tehniku ​​od uređivanja gena, popravljajući mnogo manje segmente genoma: baze. Zahvaljujući tome, baze DNA i RNA mogu se zamijeniti, rješavajući neke specifične mutacije koje bi mogle biti povezane s bolestima.

CRISPR 2.0 može zamijeniti jednu od baza bez promjene strukture DNA ili RNA. Specijalci su uspjeli promijeniti adenin (A) za gvanin (G), "prevariti" njihove stanice kako bi popravio DNK.

Na taj su način AT baze postale GC par. Ova tehnika preispituje pogreške u genetskom kodu, bez potrebe da se režu i zamijene čitava područja DNK.

Nova imunoterapija protiv raka

Ova nova terapija temelji se na napadu DNA organa koji ima stanice raka. Novi lijek potiče imunološki sustav i koristi se u slučajevima melanoma.

Također se može koristiti u tumorima, čije stanice karcinoma imaju takozvani "nedostatak popravljanja neusklađenosti". U ovom slučaju imunološki sustav prepoznaje ove stanice kao strane i eliminira ih.

Lijek je odobrila američka Uprava za hranu i lijekove (FDA).

Genska terapija

Jedan od najčešćih genetskih uzroka smrti dojenčadi je spinalna mišićna atrofija tipa 1. Ovim novorođenčadi nedostaje bjelančevina u motornim neuronima leđne moždine. Zbog toga mišići slabe i zaustavljaju disanje.

Bebe s ovom bolešću imaju novu mogućnost spašavanja života. To je tehnika koja uključuje gen koji nedostaje u neuronima kralježnice. Glasnik je bezopasni virus koji se naziva virus adeno-asociran (AAV).

AAV9 genska terapija, koja sadrži protein proteina koji nije prisutan na neuronima u leđnoj moždini, isporučuje se intravenski. U velikom postotku slučajeva u kojima je primijenjena ova terapija, bebe su mogle jesti, sjediti, razgovarati, a neke čak i trčati.

Ljudski inzulin pomoću rekombinantne DNA tehnologije

Proizvodnja ljudskog inzulina pomoću rekombinantne DNK tehnologije predstavlja važan napredak u liječenju bolesnika s dijabetesom. Prva klinička ispitivanja s rekombinantnim ljudskim inzulinom na ljudima započela su 1980. godine.

To je učinjeno tako što su zasebno proizveli A i B lance molekule inzulina, te ih zatim kombinirali kemijskim tehnikama. Rekombinantni postupak je različit od 1986. Ljudsko genetsko kodiranje proinzulina ubačeno je u stanice Escherichia coli.

Zatim se uzgajaju fermentacijom kako bi se dobio proinsulin. Linker peptid enzimski je odcjepljen iz proinzulina za proizvodnju ljudskog inzulina.

Prednost ove vrste inzulina je u tome što ima brže djelovanje i nižu imunogenost u odnosu na svinjetinu ili govedinu.

Transgene biljke

1983. godine uzgajaju se prve transgene biljke.

Nakon 10 godina, prva genetski modificirana biljka komercijalizirana je u SAD-u, a dvije godine kasnije paradajzna pasta proizvedena iz GM (genetski modificirane) biljke ušla je na europsko tržište.

Od tog trenutka svake se godine bilježe genetske modifikacije u biljkama širom svijeta. Ta transformacija biljaka provodi se procesom genetske transformacije, u koji se ubacuje egzogeni genetski materijal

Temelj ovih procesa je univerzalna priroda DNK, koja sadrži genetske informacije većine živih organizama.

Ove biljke karakteriziraju jedno ili više sljedećih svojstava: tolerancija na herbicide, otpornost na štetočine, modificirane aminokiseline ili sastav masti, muški sterilnost, promjena boje, kasno sazrijevanje, umetanje selekcijskog markera ili otpornost na virusne infekcije.

Otkriće 79. organa ljudskog tijela

Iako ga je Leonardo Da Vinci već opisao prije više od 500 godina, biologija i anatomija mezenteriju su smatrali jednostavnim naborom tkiva, bez ikakvog medicinskog značaja.

Međutim, 2017. znanost je mezenteriju smatrala 79. organom, pa joj je dodan Grey's Anatomy, referentni priručnik za anatomiste.

Razlog je taj što znanstvenici sada smatraju da je mezenterija organ koji tvori dvostruki nabor peritoneuma, što je poveznica između crijeva i trbušne stijenke.

Nakon što je klasificiran kao organ, sada bi trebalo napraviti više istraživanja o njegovoj stvarnoj važnosti u ljudskoj anatomiji i kako može pomoći u dijagnosticiranju određenih bolesti ili obavljanju manje invazivnih operacija.

Doniranje organa ustupit će mjesto 3D ispisu

3D ispis jedan je od najvažnijih znanstvenih dostignuća posljednjih desetljeća, posebno na praktičnoj razini, jer je alat koji mijenja mnoge privredne sektore i veliki dio znanstvenih istraživanja.

Jedna od primjena koje se već razmatraju je masivni razvoj organa, jer bi napredak mogao omogućiti reprodukciju složenih ljudskih tkiva da ih se operativno ugradi.

Reference

1. SINC (2019) Deset znanstvenih dostignuća 2017. koji su promijenili svijet en
2. Bruno Martín (2019). Nagrada za biologa koji je otkrio simbiozu čovjeka s bakterijama. Zemlja. Oporavak od elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Novi napredak u molekularnoj biologiji: pametni geni. Skupina znanosti, razuma i vjere. Sveučilište u Navarri. Oporavak od.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 važnih otkrića u biologiji u posljednjih 25 godina. Pamet mozga. Oporavak od brainscape.com
5. Nacionalna akademija znanosti inženjerske medicine (2019). Nedavni napredak u razvojnoj biologiji. Oporavak od nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, sposoban za uređivanje jedinstvene DNK baze, mogao bi izliječiti desetke tisuća mutacija. Pregled tehnologije MIT. Oporavak od technologyreview.es.