6 големи успеха в областта на биологията през последните 30 години

    Науката, и в частност биологията, напредва с все по-бързи темпове в последните години. Можете да се запознате с шест от големите открития в областта на биологията и медицината през последните около 30 години на следващите редове.
РНК интерференция, биология, открития
[Фото източник]

Откриване на РНК интерференцията

    В началото на 90те години на миналия век биолозите получават странни резултати при опитите си да манипулират генната експресия (външната проява на генетичния код), като сред най-странните са получените от изследване върху петунии. Учените се опитвали да получат по-наситен червен цвят на венчелистчетата чрез въвеждането на ген, стимулиращ синтеза на червен пигмент, но били много изненадани когато разбрали, че усилията им направили цветето изцяло бяло. 
    Подобни странни резултати изскачат в много области на биологията. Андрю Файър (Andrew Fire) и Крейг Мело (Craig Mello) изследват регулацията на генната експресия в нематода Caenorhabditis elegans чрез инжектиране на матрична РНК в гените на червеите, но без каквото и да е влияние над поведението им. Генетичният код в мРНК има 2 части: "усещащата" и "антиусещащата" РНК последователност. Инжектирането на едната или другата самостоятелно нямала видим резултат, но инжектирани едновременно двете водели до пълна загуба на контрол над мускулите. Тези резултати карат учените да допуснат, че е възможно различни типове РНК да си пречат една на друга. 
    Серия от експерименти, публикувани от Файър и Мело през 1998 г. разкриват, че генната експресия се контролира от явление, наречено РНК интерференция. Този процес е форма на защита от вируси, опитващи се да се инкорпорират в ДНК на гостоприемника, и също така контролира външната проява на информацията в генетичния материал. Това откритие е наградено с Нобелова награда през 2006 и води директно до проучване на "тихите гени", като например генът причиняващ високо кръвно налягане.
Овцата Доли, биология, открития
[Фото източник]

Овцата Доли става първият успешно клониран възрастен бозайник

    През 1996 г. шотландски учени клонират домашна овца чрез процеса ядрен трансфер, използвайки соматични клетки от млечни жлези. Резултатът - известната овца Доли, съзрява и се възпроизвежда по естествен път. Доли е значителен успех, защото демонстрира, че не само добре развит ембрион може да бъде клониран използвайки клетки от специфична част от тялото, но също и, че тази клетка може да дойде от възрастен индивид.
    Различни животни биват клонирани след успеха на Доли, включително прасета, елени, коне и бикове. Учените дори са способни да клонират наскоро изчезнали/изчезващи видове в опит да ги спасят от изчезване или да ги възкресят от замръзнала тъкан. Заслужава да се отбележи, че учени в Испания успешно клонират Пиринейски ибекс, вид дива планинска коза, която официално се счита за изчезнала от 2000та година. Доли и клонирането като цяло са полемичен дял на науката от 90те години насам и етичните му аспекти все още се дискутират. 

човешки геном, биология, открития
[Фото източник]

Пълно картиране на човешкия геном

    Първата "чернова" на човешкия геном е завършена през 2000та година и е изготвена от учени от цял свят, а финалната версия завършена през 2003та. Пълното картиране на генома е резултат от усилията на стотици учени от цял свят в продължение на 10 години. Пълното описание на проекта може да се намери в The Human Genome Project. Благодарение на тези усилия човечеството знае точното положение на всеки свой ген във всяка своя хромозома, позволяващо ни по-точното изучаване на генетични болести и на всичко онова, което ни прави хора.
плурипотентни стволови клетки, биология, открития
[Фото източник]

Диференцирани кожни клетки превърнати обратно в стволови

    Случва се през 2007, когато 2 самостоятелни екипа - от Kyoto University и University of Wisconsin-Madison, успешно връщат зрели кожни клетки към състоянието им на плурипотентни стволови клетки. Плурипотентните стволови клетки могат да се диференцират (развият) в почти всеки вид клетки и по-рано са откривани почти изключително в човешките ембриони. 
    Ембрионните стволови клетки са сред най-обещаващите сфери на медицинските проучвания и имат потенциала да лекуват широк спектър болести, но етични съображения до голяма степен ограничават тяхното проучване и употреба. Това откритие позволява проучванията да продължат без притеснения от етично или законово естество. Също така позволява потенциалното култивиране на цели органи със същата ДНК при нужда от трансплантация, които да не бъдат отхвърляни от имунната система на пациента. 
робо-ръка, биология, открития
[Фото източник]

Роботизирани крайници, контролирани чрез мисъл

    През 2014 USFDA (United States Food and Drug Administration) разрешават за употреба първите протези, контролирани от нервните сигнали, идващи от мозъка на носещия ги. Изследването започва през 2014, когато учени от Duke University Medical Center имплантират електроди в мозъка на маймуна, който да контролира роботизирана ръка за събиране на храна. През 2004та е разработен не-инвазивен метод за разчитане на мозъчни вълни и контрол над медицински уреди. 
    2009та е година с особена важност за Пиерпаоло Петруциело (Pierpaolo Petruzziello), чиято ръка е ампутирана. Той става първият човек правещ сложни движения с роботизиран крайник. Тези движения включват размахване на пръст, хващане на обект и свиване в юмрук, а нервните импулси се предават от неврони на предмишницата му към робо-ръката чрез електроди. Технологията продължава да се развива от тогава и се използва все повече от хора с ампутирани крайници. 
лабораторен бургер, биология, открития
[Фото източник]

Лабораторните бургери поевтиняват

    Първият бургер, създаден с месо, отгледано в лаборатория, а не по бутовете на някоя невинна животинка, вижда бял свят през 2013 в лабораториите на Mosa Meat в Нидерландия. Създаването на този бургер струва 250 000 EUR... Твърде деморализиращо за всички любители на животните, трябва да признаем. Шест години по-късно, през 2019 отглеждането на килограм телешко месо в лабораторни условия вече струва около 100 EUR, или 2500 пъти по-ниска цена от началото през 2013та. Все още твърде висока цена за един сандвич, но стартъпите не стоят със скръстени ръце - Mosa Meat и Biotech Foods вярват, че могат да смъкнат цената до 9-10 EUR и да преминат към индустриално производство до края на 2021 [данните са от 2019, възможно е да има промяна поради пандемията от SARS-CoV-2 в момента]. Що се отнася до вкусовите качества, надали един лабораторен бургер би бил (все още) по-добър от конвенционалните, но това не би трябвало да е пречка за развитието на технологията.

Източници: [brainscape] и [reuters]

Коментари