12 ДОСТИЖЕНИЙ В БИОЛОГИИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ 30 ЛЕТ - БИОЛОГИЯ - 2025

Биология добилась больших успехов за последние 30 лет. Эти достижения в научном мире выходят за рамки всех областей, которые окружают человека, напрямую влияя на благополучие и развитие общества в целом.

Биология как отрасль естественных наук фокусирует свои интересы на изучении всех живых организмов. Каждый день технологические инновации делают возможными более конкретные исследования структур, составляющих виды пяти природных царств: животных, растений, монер, протистов и грибов.

Человеческий геном. Источник: Предоставлено: Национальный исследовательский институт генома человека, через Wikimedia Commons.

Таким образом, биология расширяет свои исследования и предлагает новые альтернативы различным ситуациям, с которыми сталкиваются живые существа. Таким же образом он делает открытия новых и уже вымерших видов, что помогает прояснить некоторые вопросы, связанные с эволюцией.

Одним из главных достижений этих достижений является то, что это знание распространилось за пределы исследователя, достигнув повседневной среды.

В настоящее время такие термины, как биоразнообразие, экология, антитела и биотехнология, не предназначены для исключительного использования специалистами; Его использование и знания по этому вопросу являются частью повседневной жизни многих людей, не преданных научному миру.

Самые выдающиеся достижения в биологии за последние 30 лет

РНК-интерференция

В 1998 г. была опубликована серия исследований, связанных с РНК. В них говорится, что экспрессия генов контролируется биологическим механизмом, называемым РНК-интерференцией.

С помощью этой РНКи можно заглушить определенные гены генома посттранскрипционным способом. Это достигается небольшими двухцепочечными молекулами РНК.

Эти молекулы действуют, блокируя трансляцию и синтез белков, которые происходят в генах мРНК. Таким образом можно будет контролировать действие некоторых патогенов, вызывающих серьезные заболевания.

РНКи - это инструмент, внесший большой вклад в терапевтическую область. В настоящее время эта технология применяется для идентификации молекул, обладающих терапевтическим потенциалом против различных заболеваний.

Клонировано первое взрослое млекопитающее

Первая работа по клонированию млекопитающего была проведена в 1996 году учеными на домашней овце.

Для проведения эксперимента использовали соматические клетки из молочных желез, которые находились во взрослом состоянии. Используемый процесс был ядерной передачей. В результате овца по имени Долли росла и развивалась, способная к естественному воспроизводству без каких-либо неудобств.

Картирование генома человека

На то, чтобы материализоваться этот великий биологический прогресс, потребовалось более 10 лет, что было достигнуто благодаря вкладу многих ученых во всем мире. В 2000 году группа исследователей представила почти полную карту генома человека. Окончательная версия работы была завершена в 2003 году.

Эта карта генома человека показывает расположение каждой из хромосом, которые содержат всю генетическую информацию человека. Обладая этими данными, специалисты могут узнать все детали генетических заболеваний и любых других аспектов, которые они хотят исследовать.

Стволовые клетки из клеток кожи

До 2007 года поступала информация о том, что плюрипотентные стволовые клетки обнаруживаются только в эмбриональных стволовых клетках.

В том же году две группы американских и японских исследователей провели исследование, в ходе которого им удалось обратить вспять клетки кожи взрослого человека, чтобы они могли действовать как плюрипотентные стволовые клетки. Они могут дифференцироваться, становясь клетками любого другого типа.

Открытие нового процесса, в котором изменяется «программирование» эпителиальных клеток, открывает путь в область медицинских исследований.

Конечности тела робота, контролируемые мозгом

В 2000 году ученые из Медицинского центра Университета Дьюка вживили несколько электродов в мозг обезьяны. Цель заключалась в том, чтобы это животное могло контролировать конечность робота, что позволяло ему собирать пищу.

В 2004 году был разработан неинвазивный метод с целью улавливания волн, исходящих от мозга, и использования их для управления биомедицинскими устройствами. Это было в 2009 году, когда Пьерпаоло Петруцциелло стал первым человеком, который с помощью руки робота мог выполнять сложные движения.

Этого он смог добиться, используя неврологические сигналы из своего мозга, которые принимались нервами в его руке.

Редактирование базы генома

Ученые разработали более точную технику, чем редактирование генов, восстанавливая гораздо меньшие сегменты генома: основания. Благодаря этому можно заменять основания ДНК и РНК, устраняя некоторые специфические мутации, которые могут быть связаны с заболеваниями.

CRISPR 2.0 может заменить одно из оснований без изменения структуры ДНК или РНК. Специалистам удалось заменить аденин (A) на гуанин (G), «обманом» заставив их клетки восстанавливать ДНК.

Таким образом, базы AT стали парой GC. Этот метод переписывает ошибки в генетическом коде без необходимости вырезать и заменять целые участки ДНК.

Новая иммунотерапия против рака

Эта новая терапия основана на атаке ДНК органа, в котором есть раковые клетки. Новый препарат стимулирует иммунную систему и применяется при меланоме.

Его также можно использовать в опухолях, раковые клетки которых имеют так называемый «дефицит восстановления несоответствия». В этом случае иммунная система распознает эти клетки как чужеродные и устраняет их.

Препарат был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA).

Генная терапия

Одной из наиболее распространенных генетических причин смерти младенцев является мышечная атрофия позвоночника типа 1. У этих новорожденных отсутствует белок в моторных нейронах спинного мозга. Это приводит к ослаблению мышц и прекращению дыхания.

У младенцев с этим заболеванием появилась новая возможность спасти свою жизнь. Это метод, который включает недостающий ген в спинномозговых нейронах. Мессенджер представляет собой безвредный вирус, называемый аденоассоциированным вирусом (AAV).

Генная терапия AAV9, в которой ген белка отсутствует в нейронах спинного мозга, вводится внутривенно. В большом проценте случаев, когда применялась эта терапия, младенцы могли есть, сидеть, разговаривать, а некоторые даже бегать.

Человеческий инсулин с помощью технологии рекомбинантной ДНК

Производство человеческого инсулина с помощью технологии рекомбинантной ДНК представляет собой важный шаг вперед в лечении пациентов с диабетом. Первые клинические испытания рекомбинантного человеческого инсулина на людях начались в 1980 году.

Это было сделано путем раздельного получения цепей A и B молекулы инсулина, а затем их объединения с использованием химических методов. Теперь рекомбинантный процесс изменился с 1986 года. Генетическое кодирование проинсулина человека встроено в клетки Escherichia coli.

Затем их культивируют путем ферментации для получения проинсулина. Линкерный пептид ферментативно отщепляется от проинсулина с образованием человеческого инсулина.

Преимущество этого типа инсулина заключается в том, что он обладает более быстрым действием и меньшей иммуногенностью, чем у свинины или говядины.

Трансгенные растения

В 1983 году были выращены первые трансгенные растения.

Спустя 10 лет первое генетически модифицированное растение было коммерциализировано в Соединенных Штатах, а два года спустя томатная паста, произведенная из генетически модифицированного растения, вышла на европейский рынок.

С этого момента каждый год регистрируются генетические модификации растений по всему миру. Эта трансформация растений осуществляется посредством процесса генетической трансформации, в которую вставляется экзогенный генетический материал.

В основе этих процессов лежит универсальная природа ДНК, содержащей генетическую информацию большинства живых организмов.

Эти растения характеризуются одним или несколькими из следующих свойств: толерантностью к гербицидам, устойчивостью к вредителям, модифицированным аминокислотным или жировым составом, мужской стерильностью, изменением цвета, поздним созреванием, введением маркера селекции или устойчивостью к вирусным инфекциям.

Открытие 79-го органа человеческого тела

Хотя Леонардо да Винчи уже описал его более 500 лет назад, биология и анатомия рассматривали брыжейку как простую складку ткани, не имеющую никакого медицинского значения.

Однако в 2017 году наука сочла брыжейку 79-м органом, поэтому она была добавлена ​​в «Анатомию Грея», справочное руководство для анатомов.

Причина в том, что ученые теперь считают, что брыжейка - это орган, который образует двойную складку брюшины, являясь связующим звеном между кишечником и брюшной стенкой.

После того, как он был классифицирован как орган, настало время провести дополнительные исследования его реальной важности для анатомии человека и того, как он может помочь в диагностике определенных заболеваний или выполнении менее инвазивных операций.

Пожертвование органов уступит место 3D-печати

3D-печать - одно из важнейших научных достижений последних десятилетий, особенно на практическом уровне, поскольку она меняет многие секторы экономики и значительную часть научных исследований.

Одно из уже рассматриваемых вариантов использования - это массовое развитие органов, поскольку достижения могут позволить воспроизводить сложные человеческие ткани для хирургической имплантации.

Ссылки

1. SINC (2019) Десять научных достижений 2017 года, которые изменили мир ru
2. Бруно Мартин (2019). Премия биологу, открывшему симбиоз человека с бактериями. Страна. Получено с elpais.com.
3. Мариано Артигас (1991). Новые достижения в молекулярной биологии: умные гены. Группа науки, разума и веры. Университет Наварры. Восстановлено с.unav.edu.
4. Кейтлин Гудрич (2017). 5 важных достижений в биологии за последние 25 лет. Мозговой пейзаж. Получено с brainscape.com
5. Национальная академия наук инженерной медицины (2019). Последние достижения в биологии развития. Восстановлено с nap.edu.
6. Эмили Муллин (2017). CRISPR 2.0, способный редактировать одну базу ДНК, может вылечить десятки тысяч мутаций. Обзор технологий MIT. Восстановлено с сайта technologyreview.es.