Biologi telah membuat langkah besar dalam 30 tahun terakhir. Kemajuan dalam dunia ilmiah ini melampaui semua bidang yang mengelilingi manusia, yang secara langsung mempengaruhi kesejahteraan dan perkembangan masyarakat pada umumnya.
Sebagai cabang ilmu alam, biologi memusatkan perhatiannya pada studi semua organisme hidup. Setiap hari, inovasi teknologi memungkinkan penyelidikan yang lebih spesifik terhadap struktur yang membentuk spesies dari lima kingdom alam: hewan, tumbuhan, monera, protista, dan jamur.
Dengan cara ini, biologi meningkatkan penelitiannya dan menawarkan alternatif baru untuk situasi berbeda yang menimpa makhluk hidup. Dengan cara yang sama, ia membuat penemuan spesies baru dan spesies yang sudah punah, yang membantu menjelaskan beberapa pertanyaan terkait evolusi.
Salah satu pencapaian utama dari kemajuan ini adalah bahwa pengetahuan ini telah menyebar melampaui batas peneliti, mencapai lingkungan sehari-hari.
Saat ini, istilah-istilah seperti keanekaragaman hayati, ekologi, antibodi, dan bioteknologi bukan untuk digunakan secara eksklusif oleh spesialis; penggunaan dan pengetahuannya tentang masalah ini adalah bagian dari kehidupan sehari-hari banyak orang yang tidak didedikasikan untuk dunia ilmiah.
Kemajuan paling menonjol dalam biologi dalam 30 tahun terakhir
gangguan RNA
Pada tahun 1998 serangkaian investigasi yang berkaitan dengan RNA diterbitkan. Ini menyatakan bahwa ekspresi gen dikendalikan oleh mekanisme biologis, yang disebut interferensi RNA.
Melalui RNAi ini dimungkinkan untuk membungkam, dengan cara pasca-transkripsi, gen-gen tertentu dari suatu genom. Hal ini dicapai oleh molekul RNA untai ganda kecil.
Molekul-molekul ini bertindak dengan memblokir translasi dan sintesis protein dengan cara tertentu, yang terjadi pada gen mRNA. Dengan cara ini, tindakan beberapa patogen yang menyebabkan penyakit serius akan dikendalikan.
RNAi adalah alat yang memiliki kontribusi besar di bidang terapeutik. Saat ini teknologi ini diterapkan untuk mengidentifikasi molekul yang memiliki potensi terapeutik terhadap berbagai penyakit.
Kloning mamalia dewasa pertama
Domba Dolly
Pekerjaan pertama di mana mamalia dikloning dilakukan pada tahun 1996, yang dilakukan oleh para ilmuwan pada domba betina yang dijinakkan.
Sel somatik dari kelenjar susu dewasa digunakan untuk melakukan percobaan. Proses yang digunakan adalah transfer nuklir. Domba yang dihasilkan, bernama Dolly, tumbuh dan berkembang, mampu bereproduksi secara alami tanpa ketidaknyamanan.
Memetakan genom manusia
Peta genom manusia
Kemajuan biologis yang luar biasa ini membutuhkan waktu lebih dari 10 tahun untuk terwujud, yang dicapai berkat kontribusi banyak ilmuwan di seluruh dunia. Pada tahun 2000, sekelompok peneliti mempresentasikan peta genom manusia yang hampir pasti. Versi definitif dari pekerjaan selesai pada tahun 2003.
Peta genom manusia ini menunjukkan lokasi masing-masing kromosom, yang berisi semua informasi genetik individu. Dengan data ini, spesialis dapat mengetahui semua detail penyakit genetik dan aspek lain yang ingin mereka selidiki.
Sel induk dari sel kulit
Sel kulit manusia
Sebelum tahun 2007, diketahui bahwa sel punca pluripoten hanya ditemukan pada sel punca embrionik.
Pada tahun yang sama, dua tim peneliti Amerika dan Jepang melakukan penelitian di mana mereka berhasil membalikkan sel-sel kulit dewasa, sehingga mereka dapat bertindak sebagai sel induk berpotensi majemuk. Ini dapat berdiferensiasi, mampu menjadi jenis sel lainnya.
Penemuan proses baru, di mana “pemrograman” sel epitel diubah, membuka jalan menuju bidang penelitian medis.
Anggota tubuh robotik dikendalikan oleh otak
Selama tahun 2000, para ilmuwan di Duke University Medical Center menanamkan beberapa elektroda di otak monyet. Tujuannya adalah agar hewan ini dapat melakukan kontrol atas anggota tubuh robot, sehingga memungkinkannya untuk mengumpulkan makanannya.
Pada tahun 2004, metode non-invasif dikembangkan dengan tujuan menangkap gelombang yang datang dari otak dan menggunakannya untuk mengontrol perangkat biomedis. Pada tahun 2009 ketika Pierpaolo Petruzziello menjadi manusia pertama yang, dengan tangan robot, dapat melakukan gerakan kompleks.
Dia mampu melakukan ini dengan menggunakan sinyal neurologis dari otaknya, yang diterima oleh saraf di lengannya.
Pengeditan basis genom
Ilustrasi ilustrasi struktur heliks ganda DNA
Para ilmuwan telah mengembangkan teknik yang lebih tepat daripada pengeditan gen, perbaikan segmen genom yang jauh lebih kecil: basa. Berkat ini, basa DNA dan RNA dapat diganti, memecahkan beberapa mutasi spesifik yang mungkin terkait dengan penyakit.
CRISPR 2.0 dapat menggantikan salah satu basa tanpa mengubah struktur DNA atau RNA. Para spesialis berhasil mengubah adenin (A) menjadi guanin (G), “menipu” sel mereka untuk memperbaiki DNA.
Dengan cara ini basa AT menjadi pasangan GC. Teknik ini menulis ulang kesalahan dalam kode genetik, tanpa perlu memotong dan mengganti seluruh area DNA.
Imunoterapi baru melawan kanker
Terapi baru ini didasarkan pada serangan DNA organ yang memiliki sel kanker. Obat baru merangsang sistem kekebalan dan digunakan dalam kasus melanoma.
Ini juga dapat digunakan pada tumor, yang sel kankernya memiliki apa yang disebut “kekurangan perbaikan ketidakcocokan”. Dalam hal ini, sistem kekebalan mengenali sel-sel ini sebagai benda asing dan menghilangkannya.
Obat ini telah disetujui oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA).
Terapi gen
Salah satu penyebab genetik paling umum dari kematian bayi adalah atrofi otot tulang belakang tipe 1. Bayi baru lahir ini kekurangan protein di neuron motorik sumsum tulang belakang. Hal ini menyebabkan otot melemah dan berhenti bernapas.
Bayi dengan penyakit ini memiliki pilihan baru untuk menyelamatkan hidup mereka. Ini adalah teknik yang menggabungkan gen yang hilang di neuron tulang belakang. Pembawa pesannya adalah virus yang tidak berbahaya yang disebut adeno-associated virus (AAV).
Terapi gen AAV9, yang memiliki gen protein yang hilang dari neuron di sumsum tulang belakang, diberikan secara intravena. Dalam persentase yang tinggi dari kasus di mana terapi ini diterapkan, bayi dapat makan, duduk, berbicara dan beberapa bahkan berlari.
Insulin manusia melalui teknologi DNA rekombinan
Produksi insulin manusia melalui teknologi DNA rekombinan merupakan kemajuan penting dalam pengobatan pasien dengan diabetes. Uji klinis pertama dengan insulin manusia rekombinan pada manusia dimulai pada tahun 1980.
Ini dilakukan dengan memproduksi rantai A dan B dari molekul insulin secara terpisah, dan kemudian menggabungkannya menggunakan teknik kimia. Sekarang, proses rekombinan sudah berbeda sejak 1986. Pengkodean genetik manusia untuk proinsulin dimasukkan ke dalam sel Escherichia coli.
Ini kemudian dibudidayakan dengan fermentasi untuk menghasilkan proinsulin. Peptida penghubung secara enzimatik dibelah dari proinsulin untuk menghasilkan insulin manusia.
Keuntungan dari insulin jenis ini adalah memiliki tindakan yang lebih cepat dan imunogenisitas yang lebih rendah daripada daging babi atau sapi.
Tanaman transgenik
Pada tahun 1983 tanaman transgenik pertama ditanam .
Setelah 10 tahun, tanaman rekayasa genetika pertama dikomersialkan di Amerika Serikat, dan dua tahun kemudian pasta tomat yang dihasilkan dari tanaman GM (dimodifikasi secara genetik) memasuki pasar Eropa.
Sejak saat itu, setiap tahun modifikasi genetik dicatat pada tanaman di seluruh dunia. Transformasi tanaman ini dilakukan melalui proses transformasi genetik, di mana materi genetik eksogen dimasukkan
Dasar dari proses ini adalah sifat universal DNA, yang mengandung informasi genetik dari sebagian besar organisme hidup.
Tanaman ini dicirikan oleh satu atau lebih sifat berikut: toleransi terhadap herbisida, ketahanan terhadap hama, modifikasi asam amino atau komposisi lemak, kemandulan jantan, perubahan warna, pematangan terlambat, penyisipan penanda seleksi, atau ketahanan terhadap infeksi virus.
Penemuan organ tubuh manusia ke-79
mesenterium
Meskipun Leonardo da Vinci sudah menggambarkannya lebih dari 500 tahun yang lalu, biologi dan anatomi menganggap mesenterium sebagai lipatan jaringan sederhana, tanpa kepentingan medis apa pun.
Namun, pada tahun 2017, sains menganggap mesenterium sebagai organ ke-79, sehingga ditambahkan ke Gray’s Anatomy, manual referensi untuk ahli anatomi.
Alasannya adalah para ilmuwan sekarang menganggap bahwa mesenterium adalah organ yang membentuk lipatan ganda peritoneum, menjadi penghubung antara usus dan dinding perut.
Setelah diklasifikasikan sebagai organ, sekarang penelitian lebih lanjut harus dilakukan tentang kepentingan sebenarnya dalam anatomi manusia dan bagaimana hal itu dapat membantu mendiagnosis penyakit tertentu atau melakukan operasi yang tidak terlalu invasif.
Donasi organ akan digantikan dengan pencetakan 3D
Pencetakan 3D adalah salah satu kemajuan ilmiah terpenting dalam beberapa dekade terakhir, terutama pada tingkat praktis, menjadi alat yang mengubah banyak sektor ekonomi dan sebagian besar penelitian ilmiah.
Salah satu kegunaan yang sudah dipertimbangkan adalah untuk perkembangan organ secara besar-besaran, karena kemajuan memungkinkan reproduksi jaringan manusia yang kompleks untuk implantasi bedah.
Referensi
- Sinc (2019) Sepuluh kemajuan ilmiah dari 2017 yang telah mengubah dunia en
- Bruno Martin (2019). Penghargaan untuk ahli biologi yang menemukan simbiosis manusia dengan bakteri. Negara. Dipulihkan dari elpais.com.
- Mariano Artigas (1991). Kemajuan Baru dalam Biologi Molekuler: Gen Cerdas. Kelompok sains, akal, dan iman. Universitas Navarra. Dipulihkan dari.unav.edu.
- Kaitlin Goodrich (2017). 5 Terobosan Penting dalam Biologi dari 25 Tahun Terakhir. scape otak. Pulih dari brainscape.com
- Akademi Ilmu Pengetahuan Teknik Kedokteran Nasional (2019). Kemajuan Terbaru dalam Biologi Perkembangan. Dipulihkan dari nap.edu.
- Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, yang mampu mengedit satu basis DNA, dapat menyembuhkan puluhan ribu mutasi. Ulasan Teknologi MIT. Dipulihkan dari technologyreview.es.
