12 FREMSKRIDT INDEN FOR BIOLOGI I DE SIDSTE 30 ÅR - BIOLOGI - 2025

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

Som en gren af ​​naturvidenskaben fokuserer biologi sin interesse på studiet af alle levende organismer. Teknologiske innovationer muliggør hver dag mere specifikke undersøgelser af strukturer, der udgør arten af ​​de fem naturriger: dyr, plante, monera, protista og svampe.

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

På denne måde forbedrer biologien sin forskning og tilbyder nye alternativer til de forskellige situationer, der rammer levende væsener. På samme måde gør det opdagelser af nye arter og allerede uddøde arter, hvilket hjælper med at afklare nogle spørgsmål, der er relateret til evolution.

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

I øjeblikket er udtryk som biodiversitet, økologi, antistof og bioteknologi ikke til eksklusiv brug af specialisten; Dets brug og viden om emnet er en del af dagligdagen for mange mennesker, der ikke er dedikeret til den videnskabelige verden.

De mest fremragende fremskridt inden for biologi i de sidste 30 år

RNA-interferens

I 1998 blev der offentliggjort en række undersøgelser relateret til RNA. Disse angiver, at genekspression styres af en biologisk mekanisme, kaldet RNA-interferens.

Gennem denne RNAi er det muligt at dæmpe specifikke gener fra et genom på en post-transkriptionel måde. Dette opnås ved hjælp af små dobbeltstrengede RNA-molekyler.

Disse molekyler virker ved at blokere translation og syntese af proteiner, der forekommer i generne af mRNA. På denne måde kontrolleres handlingen af ​​nogle patogener, der forårsager alvorlige sygdomme.

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

Første voksen pattedyr klonede

Det første arbejde, hvor et pattedyr blev klonet, blev udført i 1996, udført af videnskabsmænd på en tam kvindelig får.

Somatiske celler fra brystkirtlerne, der var i voksen tilstand, blev brugt til at udføre eksperimentet. Den anvendte proces var nuklear overførsel. Den resulterende får, kaldet Dolly, voksede og udviklede sig og kunne reproducere sig naturligt uden nogen ulemper.

Kortlægning af det menneskelige genom

Dette store biologiske fremskridt tog mere end 10 år at realisere sig, hvilket blev opnået takket være bidrag fra mange forskere over hele verden. I 2000 præsenterede en gruppe forskere et næsten definitivt kort 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 al den genetiske information om individet. Med disse data kan specialister kende alle detaljer om genetiske sygdomme og ethvert andet aspekt, som de ønsker at undersøge.

Stamceller fra hudceller

Før 2007 blev oplysningerne behandlet, at pluripotente stamceller kun blev fundet i embryonale stamceller.

Samme år gennemførte to hold af amerikanske og japanske forskere en undersøgelse, hvor de formåede at vende voksne hudceller, så de kunne fungere som pluripotente stamceller. Disse kan differentiere sig og være i stand til at blive enhver anden type celle.

Opdagelsen af ​​den nye proces, hvor "programmering" af epitelceller ændres, åbner en sti til området for medicinsk forskning.

Robotkropslemmer kontrolleret af hjernen

I løbet af 2000 implanterede forskere ved Duke University Medical Center adskillige elektroder i en abes hjerne. Formålet var, at dette dyr kunne udøve kontrol over en robotlem og således give det mulighed for at samle sit mad.

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

Dette var han i stand til at bruge ved hjælp af neurologiske signaler fra hans hjerne, som blev modtaget af nerverne i hans arm.

Genbehandlingsredigering

Forskere har udviklet en mere præcis teknik end genredigering, der reparerer meget mindre segmenter af genomet: baserne. Takket være dette kan DNA- og RNA-baser substitueres, hvor der løses nogle specifikke mutationer, der kan være relateret til sygdomme.

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

På denne måde blev AT-baserne et GC-par. Denne teknik omskriver fejl i den genetiske kode uden behov for at skære og erstatte hele DNA-områder.

Roman immunterapi mod kræft

Denne nye terapi er baseret på at angribe DNA fra det organ, der har kræftceller. Det nye lægemiddel stimulerer immunsystemet og bruges i tilfælde af melanom.

Det kunne også bruges i tumorer, hvis kræftceller har en såkaldt "manglende reparationsmangel". I dette tilfælde genkender immunsystemet disse celler som fremmede og eliminerer dem.

Lægemidlet er godkendt af USA's Food and Drug Administration (FDA).

Genterapi

En af de mest almindelige genetiske årsager til spædbarnsdød er spinal muskelatrofi af type 1. Disse nyfødte mangler et protein i rygmarvsmotorerne. Dette får musklerne til at svække og stoppe med at trække vejret.

Babyer med 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 ufarlig virus kaldet adeno-associeret virus (AAV).

AAV9-genterapi, som har proteingenet fraværende fra neuroner i rygmarven, leveres intravenøst. I en høj procentdel af de tilfælde, hvor denne terapi blev anvendt, var babyerne i stand til at spise, sidde, tale og nogle løb endda.

Human 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 fremstille A- og B-kæderne i insulinmolekylet separat og derefter kombinere dem ved hjælp af kemiske teknikker. Den rekombinante proces har nu været anderledes siden 1986. Den humane genetiske kodning for proinsulin indsættes i Escherichia coli-celler.

Disse dyrkes derefter ved gæring for at producere proinsulin. Linkerpeptidet spaltes enzymatisk fra proinsulin for at producere humant insulin.

Fordelen ved denne type insulin er, at den har en hurtigere virkning og en lavere immunogenicitet end den for 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 en tomatpasta produceret fra en GM (genetisk modificeret) plante på det europæiske marked.

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

Grundlaget for disse processer er den universelle natur af DNA, der indeholder genetisk information fra de fleste levende organismer.

Disse planter er kendetegnet ved en eller flere af de følgende egenskaber: tolerance over for herbicider, modstand mod skadedyr, modificeret aminosyrer eller fedtsammensætning, mandlig sterilitet, farveændring, sen modning, indsættelse af en selektionsmarkør eller modstand mod virale infektioner.

Opdagelse af det 79. organ i menneskekroppen

Selvom Leonardo Da Vinci allerede beskrev det for mere end 500 år siden, betragtede biologi og anatomi mesenteriet som en simpel foldning af væv uden nogen medicinsk betydning.

I 2017 anså videnskaben imidlertid, at mesenteriet blev betragtet som det 79. orgel, så det blev føjet til Grey's Anatomy, referencehåndbogen for anatomister.

Årsagen er, at videnskabsmænd nu overvejer, at mesenteriet er et organ, der danner en dobbelt fold af bukhulen, idet det er bindeleddet mellem tarmen og bugvæggen.

Når det først er blevet klassificeret som et organ, er det nu, der skal undersøges mere om dens reelle betydning i den menneskelige anatomi, og hvordan det kan hjælpe med at diagnosticere visse sygdomme eller udføre mindre invasive operationer.

Organdonering giver plads til 3D-udskrivning

3D-udskrivning er en af ​​de vigtigste videnskabelige fremskridt i de seneste årtier, især på et praktisk niveau, idet det er et værktøj, der ændrer mange økonomiske sektorer og en stor del af den videnskabelige forskning.

En af de anvendelser, der allerede overvejes, er brugen af ​​den enorme udvikling af organer, da fremskridt kan muliggøre reproduktion af komplekse humane væv til kirurgisk implantation.

Referencer

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