12 TIẾN BỘ CỦA SINH HỌC TRONG 30 NĂM QUA - SINH HỌC - 2025

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

Là một nhánh của khoa học tự nhiên, sinh học tập trung mối quan tâm của mình vào việc nghiên cứu tất cả các sinh vật sống. Mỗi ngày, các đổi mới công nghệ có thể thực hiện các cuộc điều tra cụ thể hơn về các cấu trúc tạo nên các loài của năm vương quốc tự nhiên: động vật, thực vật, monera, protista và nấm.

Bộ gen người. Nguồn: Courtesy: National Human Genome Research Institute, qua Wikimedia Commons

Bằng cách này, sinh học nâng cao nghiên cứu của mình và đưa ra các giải pháp thay thế mới cho các tình huống khác nhau gây 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, giúp làm sáng tỏ một số câu hỏi liên quan đến quá trình tiến hóa.

Một trong những thành tựu chính của những tiến bộ này là kiến ​​thức này đã lan rộng ra ngoài biên giới của nhà nghiên cứu, đến với môi trường hàng ngày.

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

Những tiến bộ vượt bậc nhất của sinh học trong 30 năm qua

RNA can thiệp

Năm 1998, một loạt các nghiên cứu liên quan đến RNA đã được công bố. Những trạng thái biểu hiện gen này được kiểm soát bởi một cơ chế sinh học, được gọi là sự can thiệp của RNA.

Thông qua RNAi này, có thể làm im lặng các gen cụ thể của bộ gen theo cách sau phiên mã. Điều này được thực hiện nhờ các phân tử RNA sợi đôi nhỏ.

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

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

Động vật có vú trưởng thành đầu tiên được nhân bản

Công trình đầu tiên nhân bản vô tính một loài động vật có vú được thực hiện vào năm 1996, do các nhà khoa học thực hiện trên một con cừu cái đã được thuần hóa.

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

Lập bản đồ bộ gen người

Tiến bộ sinh học vĩ đại này đã mất hơn 10 năm để hiện thực hóa, nó có được nhờ sự đóng góp của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới. Năm 2000, một nhóm các nhà nghiên cứu đã trình bày một bản đồ gần như xác định về bộ gen người. Phiên bản cuối cùng của tác phẩm được hoàn thành vào năm 2003.

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

Tế bào gốc từ tế bào da

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

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

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

Tay chân của robot do não điều khiển

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 một chi của robot, do đó cho phép nó thu thập thức ăn.

Năm 2004, một phương pháp không xâm lấn được phát triển với mục đích thu nhận 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 một bàn tay robot, có thể thực hiện các chuyển động phức tạp.

Anh có thể đạt được điều này bằng cách sử dụng các tín hiệu thần kinh từ não của mình, được các dây thần kinh ở cánh tay tiếp nhận.

Chỉnh sửa cơ sở bộ gen

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

CRISPR 2.0 có thể thay thế một trong các base mà không làm thay đổi cấu trúc của DNA hoặc RNA. Các chuyên gia đã tìm cách thay đổi adenine (A) thành guanine (G), "lừa" tế bào của họ sửa chữa DNA.

Bằng cách này, các cơ sở AT trở thành một cặp GC. Kỹ thuật này viết lại các lỗi trong mã di truyền mà không cần phải cắt và thay thế toàn bộ các vùng của DNA.

Liệu pháp miễn dịch mới chống lại ung thư

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

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

Thuốc đã được Cục 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 gây tử vong ở trẻ sơ sinh là bệnh teo cơ tủy sống loại 1. Những trẻ sơ sinh này thiếu protein trong tế bào thần kinh vận động của tủy sống. Điều này khiến các cơ yếu đi và ngừng thở.

Những em bé mắc bệnh này có một lựa chọn mới để cứu sống mình. Nó là một kỹ thuật kết hợp một gen bị thiếu trong tế bào thần kinh cột sống. Người đưa tin là một loại vi-rút vô hại được gọi là vi-rút liên quan đến adeno (AAV).

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

Insulin người thông qua công nghệ DNA tái tổ hợp

Việc sản xuất insulin 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 tái tổ hợp ở người bắt đầu vào năm 1980.

Điều này được thực hiện bằng cách tạo ra các chuỗi A và B của phân tử insulin riêng biệt, sau đó kết hợp chúng bằng các kỹ thuật hóa học. Giờ đây, quá trình tái tổ hợp đã khác kể từ năm 1986. Bộ gen người mã hóa proinsulin được đưa vào tế bào Escherichia coli.

Sau đó chúng được nuôi cấy bằng cách lên men để tạo ra proinsulin. Peptide liên kết được phân cắt bằng enzym từ proinsulin để tạo ra insulin người.

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

Cây chuyển gen

Năm 1983, những cây chuyển gen đầu tiên đã được trồng.

Sau 10 năm, cây biến đổi gen đầu tiên được thương mại hóa ở Hoa Kỳ, và hai năm sau đó một loại tương cà chua được sản xuất từ ​​cây biến đổi gen (biến đổi gen) đã vào thị trường châu Âu.

Kể từ thời điểm đó, hàng năm các biến đổi gen được ghi nhận ở các loài thực vật trên khắp thế giới. Sự biến đổi này của thực vật được thực hiện thông qua một quá trình biến đổi gen, trong đó vật chất di truyền ngoại sinh được đưa vào

Cơ sở của các quá trình này là bản chất phổ quát 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 chống chịu thuốc diệt cỏ, kháng sâu bệnh, axit amin biến đổi hoặc thành phần chất béo, bất dục đực, thay đổi màu sắc, trưởng thành muộn, chèn dấu hiệu chọn lọc, hoặc khả năng chống nhiễm virus.

Khám phá cơ quan thứ 79 của cơ thể con người

Mặc dù Leonardo Da Vinci đã mô tả nó cách đây hơn 500 năm, nhưng sinh học và giải phẫu học coi mạc treo là một nếp gấp đơn giản của mô, không có bất kỳ tầm quan trọng nào về mặt y học.

Tuy nhiên, vào năm 2017, khoa học coi mạc treo được coi là cơ quan thứ 79, vì vậy nó đã được thêm vào Grey's Anatomy, cẩm nang tham khảo cho các nhà giải phẫu học.

Lý do là hiện nay các nhà khoa học cho rằng mạc treo là cơ quan tạo thành nếp gấp đôi của phúc mạc, là liên kết giữa ruột và thành bụng.

Một khi nó đã được phân loại là một cơ quan, bây giờ cần nghiên cứu nhiều hơn về tầm quan trọng thực sự của nó trong giải phẫu người và cách nó có thể giúp chẩn đoán một số bệnh hoặc thực hiện các phẫu thuật ít xâm lấn hơn.

Hiến tạng sẽ nhường chỗ cho in 3D

In 3D là một trong những tiến bộ khoa học quan trọng nhất trong những thập kỷ gần đây, đặc biệt là ở cấp độ thực tiễn, là một công cụ đang thay đổi nhiều ngành kinh tế và một phần lớn của nghiên cứu khoa học.

Một trong những ứng dụng đang được xem xét là sự phát triển ồ ạt của các cơ quan, vì những tiến bộ có thể cho phép tái tạo các mô phức tạp của con người để cấy ghép chúng bằng phẫu thuật.

Người giới thiệu

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