10 tiến bộ trong sinh học trong 30 năm qua

Sinh học đã có những tiến bộ lớn trong 30 năm qua. Những tiến bộ trong thế giới khoa học vượt qua tất cả các lĩnh vực bao quanh con người, ảnh hưởng trực tiếp đến phúc lợi và sự phát triển của xã hội nói chung.

Là một nhánh của khoa học tự nhiên, sinh học tập trung vào nghiên cứu tất cả các sinh vật sống. Mỗi ngày, các phát minh công nghệ cho phép điều tra cụ thể hơn về các cấu trúc hình thành loài của năm vương quốc tự nhiên: động vật, thực vật, monera, protista và một trong những loại nấm.

Theo cách này, sinh học tăng cường nghiên cứu của nó và đưa ra những lựa chọn thay thế mới cho các tình huống khác nhau ảnh hưởng đến chúng sinh. Theo cách tương tự, nó tạo ra những khám phá về các loài mới và các loài đã tuyệt chủng, góp phần làm rõ một số câu hỏi liên quan đến tiến hóa.

Một trong những thành tựu chính của những tiến bộ này là kiến ​​thức này đã lan rộng ra khỏi biên giới của nhà nghiên cứu, đạt đến phạm vi hàng ngày.

Hiện nay, các thuật ngữ như đa dạng sinh học, sinh thái, kháng thể và công nghệ sinh học không dành cho sử dụng độc quyền của chuyên gia; việc làm và kiến ​​thức của ông về chủ đề này là một phần trong cuộc sống hàng ngày của nhiều người không dành riêng cho thế giới khoa học.

Những tiến bộ nổi bật nhất trong sinh học trong 30 năm qua

RNA can thiệp

Năm 1998, một loạt nghiên cứu liên quan đến RNA đã được công bố. Trong đó, họ khẳng định rằng sự biểu hiện gen được kiểm soát bởi một cơ chế sinh học, được gọi là RNA can thiệp.

Thông qua RNAi này, các gen đặc trưng cho bộ gen có thể bị im lặng sau phiên mã. Điều này đạt được nhờ các phân tử nhỏ của RNA sợi đôi.

Các phân tử này hoạt động bằng cách ngăn chặn kịp thời quá trình dịch mã và tổng hợp protein, xảy ra trong các gen mRNA. Theo cách này, hành động của một số mầm bệnh gây bệnh nghiêm trọng sẽ được kiểm soát.

RNAi là một công cụ đã có những đóng góp lớn trong lĩnh vực trị liệu. Hiện tại công nghệ này được áp dụng để xác định các phân tử có tiềm năng trị liệu chống lại các bệnh khác nhau.

Động vật có vú trưởng thành đầu tiên nhân bản

Công việc đầu tiên mà một động vật có vú được nhân bản được thực hiện vào năm 1996, được thực hiện bởi các nhà khoa học ở một con cừu cái được thuần hóa.

Để thực hiện thí nghiệm, các tế bào soma của tuyến vú ở trạng thái trưởng thành đã được sử dụng. Quá trình được sử dụng là chuyển giao hạt nhân. Con cừu kết quả, được gọi là Dolly, lớn lên và phát triển, có thể sinh sản tự nhiên mà không có bất kỳ sự bất tiện nào.

Lập bản đồ bộ gen người

Đột phá sinh học này mất hơn 10 năm để hiện thực hóa, điều này đạt được nhờ sự đóng góp của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới. Vào năm 2000, một nhóm các nhà nghiên cứu đã trình bày một phác thảo gần như dứt khoát về bản đồ của bộ gen người. Phiên bản dứt khoát của công việc đã được hoàn thành vào năm 2003.

Bản đồ bộ gen người này cho thấy vị trí của từng nhiễm sắc thể, chứa tất cả thông tin di truyền của cá thể. Với những dữ liệu này, các chuyên gia có thể biết tất cả các chi tiết về bệnh di truyền và bất kỳ khía cạnh nào khác mà bạn muốn điều tra.

Tế bào gốc từ tế bào da

Trước năm 2007, thông tin đã được xử lý rằng các tế bào gốc đa năng chỉ được tìm thấy trong các tế bào gốc phôi.

Trong cùng năm đó, hai nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ và Nhật Bản đã thực hiện một công việc mà họ xoay sở để đảo ngược các tế bào trưởng thành của da, để chúng có thể hoạt động như các tế bào gốc đa năng. Chúng có thể được phân biệt, có thể trở thành bất kỳ loại tế bào nào khác.

Việc phát hiện ra quá trình mới, nơi "lập trình" các tế bào biểu mô được thay đổi, mở ra một con đường hướng tới lĩnh vực nghiên cứu y học.

Thành viên cơ thể robot được điều khiển bởi não

Trong năm 2000, các nhà khoa học tại Trung tâm Y tế Đại học Duke đã cấy một số điện cực vào não của một con khỉ. Mục đích là loài động vật này có thể kiểm soát chân tay robot, cho phép nó thu thập thức ăn.

Năm 2004, một phương pháp không xâm lấn đã được phát triển với mục đích bắt các sóng phát ra từ não và sử dụng chúng để điều khiển các thiết bị y sinh. Đó là vào năm 2009 khi Pierpaolo Petruzziello trở thành người đầu tiên, với bàn tay robot, có thể thực hiện các động tác phức tạp.

Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng các tín hiệu thần kinh từ não của anh ta, được nhận bởi các dây thần kinh của cánh tay.

Chỉnh sửa cơ sở bộ gen

Các nhà khoa học đã phát triển một kỹ thuật chính xác hơn so với chỉnh sửa gen, sửa chữa các đoạn nhỏ hơn của bộ gen: các cơ sở. Nhờ vậy, các cơ sở DNA và RNA có thể được thay thế, giải quyết các đột biến cụ thể có thể liên quan đến các bệnh.

CRISPR 2.0 có thể thay thế một trong những cơ sở mà không làm thay đổi cấu trúc của DNA hoặc RNA. Các chuyên gia quản lý để thay đổi một adenine (A) cho một guanine (G), "đánh lừa" các tế bào của họ để sửa chữa DNA.

Theo cách này, các căn cứ AT đã trở thành một cặp GC. Kỹ thuật này viết lại các lỗi được trình bày bởi mã di truyền, mà không cần phải cắt và thay thế toàn bộ các khu vực của DNA.

Liệu pháp miễn dịch tiểu thuyết chống ung thư

Liệu pháp mới này dựa trên cuộc tấn công vào DNA của cơ quan có tế bào ung thư. Thuốc mới kích thích hệ thống miễn dịch và được sử dụng trong trường hợp u ác tính.

Nó cũng có thể được sử dụng trong các khối u, mà các tế bào ung thư có cái gọi là "sự thiếu hụt sửa chữa không phù hợp". Trong trường hợp này, hệ thống miễn dịch nhận ra các tế bào này là ngoại lai và loại bỏ chúng.

Thuốc đã được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt.

Liệu pháp gen

Một trong những nguyên nhân di truyền phổ biến nhất trong cái chết của trẻ sơ sinh là teo cơ cột sống loại 1. Những trẻ sơ sinh này thiếu protein trong các tế bào thần kinh vận động của tủy sống. Điều này làm cho các cơ bị yếu và ngừng thở.

Những em bé mắc bệnh này có một lựa chọn mới để cứu sống chúng. Đó là một kỹ thuật kết hợp một gen bị thiếu trong các tế bào thần kinh cột sống. Sứ giả là một loại virus vô hại có tên là virus liên quan đến adeno (AAV).

Liệu pháp gen AAV9, có gen protein vắng mặt trong các tế bào thần kinh của tủy sống, được tiêm tĩnh mạch. Trong một tỷ lệ cao các trường hợp áp dụng liệu pháp này, các bé có thể ăn, ngồi, nói chuyện và một số thậm chí chạy.

Insulin người thông qua công nghệ DNA tái tổ hợp

Việc sản xuất insulin của con người thông qua công nghệ DNA tái tổ hợp thể hiện một bước tiến quan trọng trong điều trị bệnh nhân tiểu đường. Các thử nghiệm lâm sàng đầu tiên với insulin người tái tổ hợp ở người bắt đầu vào năm 1980.

Điều này được thực hiện bằng cách sản xuất các chuỗi A và B của phân tử insulin riêng biệt, sau đó kết hợp chúng bằng các kỹ thuật hóa học. Tuy nhiên, quá trình tái tổ hợp đã khác từ năm 1986. Mã hóa proinsulin ở người được đưa vào tế bào Escherichia coli.

Sau đó chúng được nuôi cấy bằng cách lên men để sản xuất proinsulin. Peptide kết nối được phân cắt bằng enzyme từ proinsulin để sản xuất insulin của người.

Ưu điểm của loại insulin này là nó có tác dụng nhanh hơn và khả năng miễn dịch thấp hơn so với thịt lợn hoặc thịt bò..

Cây chuyển gen

Năm 1983, cây chuyển gen đầu tiên được trồng.

Sau 10 năm, nhà máy biến đổi gen đầu tiên đã được thương mại hóa tại Hoa Kỳ và hai năm sau đó, một sản phẩm bột cà chua của nhà máy biến đổi gen (biến đổi gen) đã xâm nhập thị trường châu Âu.

Kể từ thời điểm đó, sửa đổi di truyền được đăng ký hàng năm trong các nhà máy trên toàn thế giới. Sự biến đổi thực vật này được thực hiện thông qua quá trình biến đổi gen, trong đó vật liệu di truyền ngoại sinh được đưa vào  

Cơ sở của các quá trình này là bản chất phổ biến của DNA, chứa thông tin di truyền của hầu hết các sinh vật sống.

Những cây này được đặc trưng bởi một hoặc nhiều đặc tính sau: khả năng chịu thuốc diệt cỏ, kháng sâu bệnh, axit amin biến đổi hoặc thành phần chất béo, vô sinh đực, thay đổi màu sắc, trưởng thành muộn, chèn dấu chọn lọc hoặc kháng nhiễm virus.

Tài liệu tham khảo

1. SINC (2019) Mười tiến bộ khoa học của năm 2017 đã thay đổi thế giới là
2. Bruno Martín (2019). Giải thưởng cho nhà sinh vật học đã phát hiện ra sự cộng sinh của con người với vi khuẩn. Đất nước. Lấy từ elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Những tiến bộ mới trong sinh học phân tử: gen thông minh. Khoa học nhóm, lý trí và đức tin. Đại học Navarra Phục hồi de.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 bước đột phá quan trọng trong sinh học từ 25 năm qua. Não Lấy từ brainscape.com
5. Học viện Khoa học Kỹ thuật Y học Quốc gia (2019). Những tiến bộ gần đây trong sinh học phát triển. Lấy từ nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, có khả năng chỉnh sửa một cơ sở DNA duy nhất, có thể chữa khỏi hàng chục ngàn đột biến. Đánh giá công nghệ MIT. Phục hồi từ techreview.es.