شارك:
10 التقدم في علم الأحياء في السنوات ال 30 الماضية
حققت البيولوجيا تقدماً كبيراً في السنوات الثلاثين الماضية. تتجاوز هذه التطورات في العالم العلمي جميع المجالات التي تحيط بالإنسان ، مما يؤثر بشكل مباشر على رفاهية وتطور المجتمع بشكل عام.
باعتبارها فرعًا من العلوم الطبيعية ، تركز البيولوجيا اهتمامها على دراسة جميع الكائنات الحية. كل يوم ، تتيح الابتكارات التكنولوجية إجراء تحقيقات أكثر تحديدًا للهياكل التي تشكل أنواع الممالك الطبيعية الخمس: الحيوانات ، والخضروات ، ومونيرا ، وبروتيستا وواحدة من الفطريات.
وبهذه الطريقة ، تعزز البيولوجيا أبحاثها وتقدم بدائل جديدة للحالات المختلفة التي تصيب الكائنات الحية. بنفس الطريقة ، فإنه يجعل اكتشافات الأنواع الجديدة والأنواع المنقرضة ، والتي تسهم في توضيح بعض الأسئلة المتعلقة بالتطور.
أحد الإنجازات الرئيسية لهذه التطورات هو أن هذه المعرفة قد انتشرت خارج حدود الباحث ، ليصل إلى النطاق اليومي.
حاليًا ، مصطلحات مثل التنوع البيولوجي والبيئة والأجسام المضادة والتكنولوجيا الحيوية ليست للاستخدام الحصري للمتخصص ؛ إن توظيفه ومعرفته بالموضوع جزء من الحياة اليومية للعديد من الأشخاص غير المكرسين للعالم العلمي.
معظم التطورات البارزة في علم الأحياء في السنوات ال 30 الماضية
تدخل الحمض النووي الريبي
في عام 1998 ، تم نشر سلسلة من البحوث المتعلقة الحمض النووي الريبي. في هذه تؤكد أنها تتحكم في التعبير الجيني عن طريق آلية بيولوجية ، ودعا RNA من التدخل.
من خلال هذا الـ RNAi ، يمكن إسكات الجينات المحددة للجينوم بعد النسخ. يتم تحقيق ذلك عن طريق جزيئات صغيرة من الحمض النووي الريبي المزدوج تقطعت بهم السبل.
تعمل هذه الجزيئات عن طريق منع ترجمة وتخليق البروتينات في الوقت المناسب ، والتي تحدث في جينات الرنا المرسال. بهذه الطريقة ، سيتم التحكم في عمل بعض مسببات الأمراض التي تسبب الأمراض الخطيرة.
RNAi هو الأداة التي كان لها مساهمات كبيرة في المجال العلاجي. حاليا يتم تطبيق هذه التكنولوجيا لتحديد الجزيئات التي لديها إمكانات علاجية ضد الأمراض المختلفة.
أول حيوان ثديي مستنسخ
تم تنفيذ أول عمل تم فيه استنساخ حيوان ثديي في عام 1996 ، وقام به علماء في غنم مستأنسة.
لإجراء التجربة ، تم استخدام الخلايا الجسدية للغدد الثديية التي كانت في حالة البالغين. كانت العملية المستخدمة هي النقل النووي. نمت وتطورت الأغنام الناتجة ، التي تُدعى دوللي ، لتتمكن من التكاثر بشكل طبيعي دون أي إزعاج.
رسم خرائط الجينوم البشري
استغرق هذا الإنجاز البيولوجي أكثر من 10 سنوات ليتحقق ، والذي تم تحقيقه بفضل مساهمات العديد من العلماء في جميع أنحاء العالم. في عام 2000 ، قدمت مجموعة من الباحثين مخططًا نهائيًا تقريبًا لخريطة الجينوم البشري. تم الانتهاء من النسخة النهائية للعمل في عام 2003.
تُظهر خريطة الجينوم البشري موقع كل من الكروموسومات ، التي تحتوي على جميع المعلومات الوراثية للفرد. باستخدام هذه البيانات ، يمكن للمتخصصين معرفة جميع تفاصيل الأمراض الوراثية وأي جانب آخر تريد التحقيق فيه.
الخلايا الجذعية من خلايا الجلد
قبل عام 2007 ، تم التعامل مع المعلومات التي تفيد بأن الخلايا الجذعية المحفزة توجد فقط في الخلايا الجذعية الجنينية.
في نفس العام ، قام فريقان من الباحثين الأمريكيين واليابانيين بعمل حيث تمكنوا من عكس خلايا الجلد البالغة ، حتى يتمكنوا من العمل كخلايا جذعية متعددة القدرات. يمكن التمييز بين هذه ، والقدرة على أن تصبح أي نوع آخر من الخلايا.
إن اكتشاف العملية الجديدة ، حيث يتم تغيير "برمجة" الخلايا الظهارية ، يفتح الطريق نحو مجال البحوث الطبية.
أعضاء الجسم الروبوتية التي تسيطر عليها الدماغ
خلال عام 2000 ، زرع العلماء في المركز الطبي بجامعة ديوك عدة أقطاب كهربائية في دماغ القرد. كان الغرض من ذلك أن هذا الحيوان يمكنه التحكم في أحد الأطراف الآلية ، مما يسمح له بجمع طعامه.
في عام 2004 ، تم تطوير طريقة غير الغازية بهدف التقاط الموجات القادمة من الدماغ واستخدامها للسيطرة على الأجهزة الطبية الحيوية. كان ذلك في عام 2009 عندما أصبح Pierpaolo Petruzziello أول إنسان يمكنه ، من ناحية آلية ، أداء حركات معقدة.
يمكن تحقيق ذلك من خلال استخدام الإشارات العصبية من دماغه ، والتي تم تلقيها بواسطة أعصاب الذراع.
تحرير قواعد الجينوم
طور العلماء تقنية أكثر دقة من تحرير الجينات ، وإصلاح شرائح أصغر بكثير من الجينوم: القواعد. وبفضل هذا ، يمكن استبدال قواعد الحمض النووي الريبي النووي (DNA) وقانون الحمض النووي الريبي (RNA) ، مما يحل طفرات معينة قد تكون ذات صلة بالأمراض.
يمكن لـ CRISPR 2.0 استبدال إحدى القواعد دون تغيير بنية الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي. تمكن المتخصصون من تغيير الأدينين (أ) لغوانين (G) ، "خداع" خلاياهم لإصلاح الحمض النووي.
بهذه الطريقة أصبحت قواعد AT زوج GC. هذه التقنية تعيد كتابة الأخطاء التي قدمتها الشفرة الوراثية ، دون الحاجة إلى قطع واستبدال مناطق كاملة من الحمض النووي.
العلاج المناعي الجديد ضد السرطان
يعتمد هذا العلاج الجديد على الهجوم على الحمض النووي للعضو الذي يقدم الخلايا السرطانية. الدواء الجديد يحفز الجهاز المناعي ويستخدم في حالات سرطان الجلد.
ويمكن استخدامه أيضًا في الأورام التي تحتوي خلاياها السرطانية على ما يسمى "نقص إصلاح عدم التطابق". في هذه الحالة ، يتعرف جهاز المناعة على هذه الخلايا على أنها غريبة ويزيلها.
تمت الموافقة على الدواء من قبل إدارة الغذاء والدواء في الولايات المتحدة (FDA).
العلاج الجيني
أحد أكثر الأسباب الوراثية شيوعًا في وفاة الأطفال هو ضمور العضلات الشوكي من النوع 1. هؤلاء الأطفال حديثي الولادة يفتقرون إلى البروتين في الخلايا العصبية الحركية للحبل الشوكي. هذا يؤدي إلى ضعف العضلات وتوقف التنفس.
الأطفال الذين يعانون من هذا المرض لديهم خيار جديد لإنقاذ حياتهم. إنها تقنية تتضمن الجين المفقود في الخلايا العصبية الشوكية. الرسول هو فيروس غير ضار يسمى فيروس المرتبطة adeno (AAV).
يتم إعطاء الوراثة AAV9 ، التي تحتوي على جين البروتين الموجود في الخلايا العصبية في النخاع الشوكي ، عن طريق الوريد. في نسبة عالية من الحالات التي تم فيها تطبيق هذا العلاج ، يمكن أن يأكل الأطفال ويجلسون ويتحدثون وحتى يركض البعض.
الأنسولين البشري من خلال تقنية الحمض النووي المؤتلف
يمثل إنتاج الأنسولين البشري من خلال تقنية الحمض النووي المؤتلف تقدمًا مهمًا في علاج مرضى السكري. بدأت التجارب السريرية الأولى مع الأنسولين البشري المؤتلف في البشر في عام 1980.
تم ذلك عن طريق إنتاج سلاسل A و B لجزيء الأنسولين بشكل منفصل ، ثم دمجها بالتقنيات الكيميائية. ومع ذلك ، فإن عملية المؤتلف كانت مختلفة منذ عام 1986. يتم إدخال الترميز الجيني البشري من البرولينولين في خلايا الإشريكية القولونية.
ثم يتم تربيتها بواسطة التخمير لإنتاج البرولينولين. يتم تشذيب الببتيد المتصل بالإنزيمية من البروينسولين لإنتاج الأنسولين البشري.
تتمثل ميزة هذا النوع من الأنسولين في أنه يحتوي على عمل أسرع وانخفاض المناعة من لحم الخنزير أو اللحم البقري..
النباتات المعدلة وراثيا
في عام 1983 تم زراعة أول النباتات المعدلة وراثيا.
بعد 10 سنوات ، تم تسويق أول مصنع معدل وراثيا في الولايات المتحدة ، وبعد عامين دخل منتج من معجون الطماطم لمصنع GM (تم تعديله وراثيا) إلى السوق الأوروبية.
اعتبارا من تلك اللحظة ، يتم تسجيل التعديلات الجينية كل عام في النباتات في جميع أنحاء العالم. يتم هذا التحول من النباتات من خلال عملية التحول الجيني ، حيث يتم إدخال المواد الجينية الخارجية
أساس هذه العمليات هو الطبيعة العالمية للحمض النووي ، والتي تحتوي على المعلومات الوراثية لمعظم الكائنات الحية.
تتميز هذه النباتات بواحد أو أكثر من الخصائص التالية: التسامح مع مبيدات الأعشاب ، مقاومة الآفات ، الأحماض الأمينية المعدلة أو تركيبة الدهون ، عقم الرجال ، تغيير اللون ، النضج المتأخر ، إدخال علامة اختيار أو مقاومة العدوى الفيروسية.
مراجع
- SINC (2019) عشرة تطورات علمية لعام 2017 التي غيرت العالم
- برونو مارتن (2019). جائزة لعلم الأحياء الذي اكتشف التعايش البشري مع البكتيريا. البلد. تم الاسترجاع من elpais.com.
- ماريانو أرتيجاس (1991). التطورات الجديدة في البيولوجيا الجزيئية: الجينات الذكية. علم المجموعة والعقل والإيمان. جامعة نافارا تعافى de.unav.edu.
- كايتلين جودريتش (2017). 5 اختراقات مهمة في علم الأحياء من السنوات ال 25 الماضية. سكيب المخ تم الاسترجاع من brainscape.com
- الأكاديمية الوطنية للعلوم الهندسية الطب (2019). التطورات الحديثة في علم الأحياء التنموي. تم الاسترجاع من nap.edu.
- إميلي مولين (2017). كريسبر 2.0 ، قادر على تحرير قاعدة واحدة من الحمض النووي ، ويمكن علاج عشرات الآلاف من الطفرات. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مراجعة التكنولوجيا. المستردة من technologyreview.es.