12 НАПРЕДАК БИОЛОГИЈЕ У ПОСЛЕДЊИХ 30 ГОДИНА - БИОЛОГИЈА - 2025

Биологија је постигла велики напредак у последњих 30 година. Овај напредак у научном свету превазилази сва подручја која окружују човека, директно утичући на добробит и развој друштва уопште.

Као грана природних наука, биологија је усредсређена на проучавање свих живих организама. Свакодневно, технолошке иновације омогућавају детаљнија истраживања структура које чине врсте пет природних краљевстава: животиње, биљке, монера, протиста и гљива.

Људски геном. Извор: љубазно: Национални институт за истраживање људског генома, путем Викимедиа Цоммонс

На овај начин биологија унапређује своја истраживања и нуди нове алтернативе различитим ситуацијама које погађају жива бића. На исти начин чине открића нових врста и већ изумрлих врста која помажу да се разјасне нека питања везана за еволуцију.

Једно од главних достигнућа ових напретка је то што се ово знање проширило и изван граница истраживача, досегнувши свакодневно окружење.

Тренутно изрази као што су биодиверзитет, екологија, антитела и биотехнологија нису за ексклузивну употребу стручњака; Његова употреба и знање о овој теми део је свакодневног живота многих људи који нису посвећени научном свету.

Најзначајнији напредак биологије у последњих 30 година

РНА интерференција

1998. године објављен је низ истрага у вези са РНА. Они наводе да се експресија гена контролише биолошким механизмом, званим РНА интерференција.

Помоћу ове РНАи могуће је утишати специфичне гене генома на пост-транскрипциони начин. То се постиже малим дволанчаним РНА молекулима.

Ови молекули делују блокирајући транслацију и синтезу протеина, што се догађа у генима мРНА. На овај начин би се контролисало деловање неких патогена који изазивају озбиљне болести.

РНАи је средство које је имало велики допринос у терапијској области. Тренутно се ова технологија користи за идентификацију молекула који имају терапеутски потенцијал против разних болести.

Клониран први одрасли сисар

Први посао где је сисар клониран обављен је 1996. године, а научници су га извели на домаћој женци.

За спровођење експеримента коришћене су соматске ћелије из млечних жлезда које су биле у стању одрасле особе. Процес коришћења био је нуклеарни трансфер. Овце, по имену Долли, расле су и развијале се, способне да се природно размножавају без икаквих непријатности.

Мапирање људског генома

Овом великом биолошком напретку је требало више од 10 година да се материјализује, што је и постигнуто захваљујући доприносима многих научника широм света. 2000. године, група истраживача представила је готово дефинитивну мапу људског генома. Дефинитивна верзија дела је завршена 2003. године.

Ова мапа људског генома приказује локацију сваког од хромозома који садрже све генетске информације појединца. Помоћу ових података стручњаци могу знати све детаље генетских болести и било који други аспект који желе истражити.

Матичне ћелије из ћелија коже

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

Исте године два тима америчких и јапанских истраживача спровели су студију у којој су успели да преокрену ћелије коже одраслих како би могле да делују као плурипотентне матичне ћелије. Оне се могу разликовати и моћи ће постати било која друга врста ћелија.

Откриће новог процеса где се „програмирање“ епителних ћелија мења, отвара пут у подручје медицинских истраживања.

Роботични удови под контролом мозга

Током 2000. године, научници Универзитетског медицинског центра Дуке имплантирали су неколико електрода у мозак мајмуна. Сврха је била да ова животиња може вршити контролу над роботизованим удом, омогућавајући јој да сакупља храну.

Године 2004. развијена је неинвазивна метода са намером да ухвати таласе који долазе из мозга и користи их за контролу биомедицинских уређаја. Било је то 2009. године када је Пиерпаоло Петруззиелло постао прво људско биће које је роботском руком могло да изводи сложене покрете.

То је могао да постигне користећи неуролошке сигнале из свог мозга, које су примали нерви у руку.

Уређивање базе генома

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

ЦРИСПР 2.0 може заменити једну од база без промене структуре ДНК или РНК. Специјалисти су успели да замене аденин (А) за гванин (Г), „натеравши“ своје ћелије у поправљању ДНК.

На овај начин су АТ базе постале ГЦ пар. Ова техника преписује грешке у генетском коду, без потребе да сече и замењују читаве области ДНК.

Нова имунотерапија против рака

Нова терапија заснива се на нападу ДНК органа који има ћелије рака. Нови лек стимулише имуни систем и примењује се у случајевима меланома.

Такође се може користити у туморима, чије ћелије рака имају такозвани „недостатак поправка неусклађености“. У овом случају имуни систем препознаје ове ћелије као стране и елиминише их.

Лек је одобрила америчка Управа за храну и лекове (ФДА).

Генска терапија

Један од најчешћих генетских узрока смрти одојчади је спинална мишићна атрофија типа 1. Ова новорођенчад нема протеин у моторним неуронима кичмене мождине. Због тога мишићи слабе и заустављају дисање.

Бебе са овом болешћу имају нову могућност да спасу живот. То је техника која укључује ген који недостаје у неуронима кичме. Гласник је безопасни вирус који се назива адено-асоцирани вирус (ААВ).

ААВ9 генска терапија, код које протеин гена нема из неурона у кичмени мождини, примењује се интравенски. У великом проценту случајева у којима је примењена ова терапија, бебе су биле у стању да једу, седе, разговарају, а неке чак и да трче.

Људски инзулин помоћу рекомбинантне ДНК технологије

Производња хуманог инзулина помоћу рекомбинантне ДНК технологије представља важан напредак у лечењу пацијената са дијабетесом. Прва клиничка испитивања са рекомбинантним хуманим инсулином на људима почела су 1980. године.

Ово је учињено тако што су засебно произвели А и Б ланце молекула инсулина, а затим их комбинујући хемијским техникама. Рекомбинантни процес је другачији од 1986. Људско генетско кодирање проинзулина убачено је у ћелије Есцхерицхиа цоли.

Затим се узгајају ферментацијом да би се добио проинсулин. Линкер пептид ензимски је одцепљен од проинсулина да би се створио хумани инсулин.

Предност ове врсте инсулина је у томе што има брже деловање и нижу имуногеност у односу на свињетину или говедину.

Трансгене биљке

1983. године узгајају се прве трансгене биљке.

После 10 година, прва генетски модификована биљка комерцијализована је у Сједињеним Државама, а две године касније парадајз паста произведена из ГМ (генетски модификоване) биљке ушла је на европско тржиште.

Од тог тренутка, сваке се године биљеже генетске модификације у биљкама широм свијета. Та трансформација биљака се врши процесом генетске трансформације, где се убацује егзогени генетски материјал

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

Ове биљке карактерише једно или више следећих својстава: толеранција на хербициде, отпорност на штеточине, модификоване аминокиселине или састав масти, мушки стерилност, промена боје, касно сазревање, убацивање селекцијског маркера или отпорност на вирусне инфекције.

Откриће 79. органа људског тела

Иако га је Леонардо Да Винци већ описао пре више од 500 година, биологија и анатомија мезентерију су сматрали једноставним набором ткива, без икаквог медицинског значаја.

Међутим, 2017. наука је мезентерију сматрала 79. органом, па је додата Греи'с Анатоми, референтни приручник за анатомисте.

Разлог је тај што научници сада сматрају да је мезентерија орган који ствара двоструки прегиб перитонеума, што је веза између црева и трбушног зида.

Након што је класификован као орган, сада би требало учинити више истраживања о његовом стварном значају у људској анатомији и како може помоћи у дијагностицирању одређених болести или обављању мање инвазивних операција.

Донирање органа уступиће мјесто 3Д штампању

3Д штампање је један од најважнијих научних достигнућа последњих деценија, посебно на практичном нивоу, јер је алат који мења многе привредне секторе и велики део научних истраживања.

Једна од употреба која се већ разматра је масовни развој органа, јер би напредак могао да омогући репродукцији сложених људских ткива да их се оперативно имплантира.

Референце

1. СИНЦ (2019) Десет научних достигнућа у 2017. години који су променили свет ен
2. Бруно Мартин (2019). Награда за биолога који је открио симбиозу човека са бактеријама. Држава. Опоравак од елпаис.цом.
3. Мариано Артигас (1991). Нови напредак у молекуларној биологији: паметни гени. Наука, разум и група вере. Универзитет у Навари. Опоравак од.унав.еду.
4. Каитлин Гоодрицх (2017). 5 Важних открића у биологији у последњих 25 година. Мозак. Опоравак од браинсцапе.цом
5. Национална академија наука инжењерска медицина (2019). Недавни напредак у развојној биологији. Опоравак од нап.еду.
6. Емили Муллин (2017). ЦРИСПР 2.0, способан за уређивање једне ДНК базе, могао би излечити десетине хиљада мутација. Преглед технологије МИТ. Опоравак од тецхнологиревиев.ес.