12 KEMAJUAN DALAM BIOLOGI DALAM 30 TAHUN TERAKHIR - BIOLOGI - 2025

Biologi telah membuat kemajuan besar dalam 30 tahun terakhir. Kemajuan dalam dunia ilmiah ini melampaui semua bidang yang mengelilingi manusia, secara langsung mempengaruhi kesejahteraan dan perkembangan masyarakat secara umum.

Sebagai cabang ilmu alam, biologi memfokuskan minatnya pada studi tentang semua organisme hidup. Setiap hari, inovasi teknologi memungkinkan penyelidikan yang lebih spesifik terhadap struktur yang membentuk spesies dari lima kerajaan alam: hewan, tumbuhan, monera, protista, dan jamur.

Gen manusia. Sumber: Sumber: Institut Penelitian Genom Manusia Nasional, melalui Wikimedia Commons

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 memperjelas beberapa pertanyaan yang berkaitan dengan evolusi.

Salah satu capaian utama dari kemajuan ini adalah bahwa pengetahuan ini telah menyebar ke luar batas peneliti, menjangkau lingkungan sehari-hari.

Saat ini, istilah-istilah seperti keanekaragaman hayati, ekologi, antibodi, dan bioteknologi tidak hanya untuk digunakan oleh spesialis; Penggunaan dan pengetahuannya tentang masalah ini adalah bagian dari kehidupan sehari-hari banyak orang yang tidak didedikasikan untuk dunia ilmiah.

Kemajuan paling luar biasa dalam biologi dalam 30 tahun terakhir

Gangguan RNA

Pada tahun 1998, serangkaian investigasi terkait RNA diterbitkan. Ini menyatakan bahwa ekspresi gen dikendalikan oleh mekanisme biologis, yang disebut interferensi RNA.

Melalui RNAi ini dimungkinkan untuk membungkam gen tertentu dari suatu genom dengan cara pasca-transkripsi. Ini dilakukan dengan molekul RNA untai ganda kecil.

Molekul-molekul ini bertindak dengan memblokir terjemahan dan sintesis protein, yang terjadi pada gen mRNA. Dengan cara ini, tindakan beberapa patogen yang menyebabkan penyakit serius dapat 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

Pekerjaan pertama di mana mamalia dikloning dilakukan pada tahun 1996, dilakukan oleh para ilmuwan pada domba betina peliharaan.

Sel somatik dari kelenjar susu yang berada dalam keadaan dewasa digunakan untuk melakukan percobaan. Proses yang digunakan adalah transfer nuklir. Domba yang dihasilkan, bernama Dolly, tumbuh dan berkembang, mampu bereproduksi secara alami tanpa ada ketidaknyamanan.

Memetakan genom manusia

Kemajuan biologi 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 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

Sebelum tahun 2007, telah diketahui bahwa sel induk berpotensi majemuk hanya terdapat pada sel induk embrionik.

Pada tahun yang sama, dua tim peneliti Amerika dan Jepang melakukan penelitian di mana mereka berhasil membalikkan sel kulit orang dewasa, sehingga mereka dapat bertindak sebagai sel induk berpotensi majemuk. Ini dapat membedakan, dapat menjadi jenis sel lainnya.

Penemuan proses baru, di mana "pemrograman" sel epitel diubah, membuka jalan ke bidang penelitian medis.

Anggota tubuh robotik yang 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 badan robotiknya, sehingga memungkinkannya untuk mengumpulkan makanannya.

Pada tahun 2004, metode non-invasif dikembangkan dengan tujuan menangkap gelombang yang berasal dari otak dan menggunakannya untuk mengontrol perangkat biomedis. Pada tahun 2009, Pierpaolo Petruzziello menjadi manusia pertama yang, dengan tangan robot, dapat melakukan gerakan kompleks.

Ini bisa dia capai dengan menggunakan sinyal neurologis dari otaknya, yang diterima oleh saraf di lengannya.

Pengeditan basis genom

Para ilmuwan telah mengembangkan teknik yang lebih tepat daripada pengeditan gen, memperbaiki segmen yang jauh lebih kecil dari genom: basa. Berkat ini, basis 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 basis 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 dari organ yang memiliki sel kanker. Obat baru ini merangsang sistem kekebalan dan digunakan dalam kasus melanoma.

Ini juga bisa digunakan pada tumor, yang sel kankernya memiliki apa yang disebut "defisiensi perbaikan mismatch". Dalam hal ini, sistem kekebalan mengenali sel-sel ini sebagai benda asing dan menghilangkannya.

Obat tersebut telah disetujui oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA).

Terapi gen

Salah satu penyebab kematian bayi yang paling umum 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 nyawanya. Ini adalah teknik yang menggabungkan gen yang hilang di neuron tulang belakang. Utusan itu adalah virus tidak berbahaya yang disebut virus terkait adeno (AAV).

Terapi gen AAV9, yang tidak memiliki gen protein dari neuron di sumsum tulang belakang, diberikan secara intravena. Dalam persentase yang tinggi dari kasus dimana terapi ini diterapkan, bayi dapat makan, duduk, berbicara dan bahkan ada yang berlari.

Insulin manusia melalui teknologi DNA rekombinan

Produksi insulin manusia melalui teknologi DNA rekombinan merupakan kemajuan penting dalam pengobatan pasien diabetes. Uji klinis pertama dengan insulin manusia rekombinan pada manusia dimulai pada 1980.

Ini dilakukan dengan memproduksi rantai A dan B dari molekul insulin secara terpisah, dan kemudian menggabungkannya menggunakan teknik kimia. Sekarang, proses rekombinan telah berbeda sejak 1986. Kode genetik manusia untuk proinsulin dimasukkan ke dalam sel Escherichia coli.

Ini kemudian dibudidayakan dengan fermentasi untuk menghasilkan proinsulin. Peptida penaut secara enzimatis dibelah dari proinsulin untuk menghasilkan insulin manusia.

Keuntungan dari jenis insulin ini adalah bahwa ia memiliki kerja yang lebih cepat dan imunogenisitas yang lebih rendah daripada daging babi atau sapi.

Tanaman transgenik

Pada tahun 1983 tanaman transgenik pertama kali ditanam.

Setelah 10 tahun, tanaman rekayasa genetika pertama dikomersialkan di Amerika Serikat, dan dua tahun kemudian pasta tomat yang dihasilkan dari tanaman GM (hasil rekayasa genetika) memasuki pasar Eropa.

Sejak saat itu, setiap tahun tercatat modifikasi genetik pada tumbuhan di seluruh dunia. Transformasi tumbuhan ini dilakukan melalui proses transformasi genetik, dimana dimasukkan materi genetik eksogen

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 akhir, penyisipan penanda seleksi, atau ketahanan terhadap infeksi virus.

Penemuan organ ke-79 tubuh manusia

Meskipun Leonardo Da Vinci telah mendeskripsikannya lebih dari 500 tahun yang lalu, biologi dan anatomi menganggap mesenterium sebagai lipatan jaringan sederhana, tanpa kepentingan medis apa pun.

Namun, pada 2017, sains menganggap mesenterium dianggap sebagai organ ke-79, sehingga ditambahkan ke Gray's Anatomy, manual referensi untuk ahli anatomi.

Pasalnya, para ilmuwan kini menganggap bahwa mesenterium adalah organ yang membentuk lipatan ganda peritoneum, menjadi penghubung antara usus dan dinding perut.

Setelah diklasifikasikan sebagai organ, sekarang lebih banyak penelitian harus dilakukan tentang pentingnya sebenarnya dalam anatomi manusia dan bagaimana hal itu dapat membantu mendiagnosis penyakit tertentu atau melakukan operasi yang kurang 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 besar-besaran organ, karena kemajuan dapat memungkinkan reproduksi jaringan manusia yang kompleks untuk ditanamkan melalui pembedahan.

Referensi

1. SINC (2019) Sepuluh kemajuan ilmiah tahun 2017 yang telah mengubah dunia id
2. Bruno Martín (2019). Penghargaan untuk ahli biologi yang menemukan simbiosis manusia dengan bakteri. Negara. Dipulihkan dari elpais.com.
3. Mariano Artigas (1991). Kemajuan baru dalam biologi molekuler: gen cerdas. Kelompok sains, akal dan iman. Universitas Navarra. Dipulihkan dari.unav.edu.
4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Terobosan Penting dalam Biologi dari 25 Tahun Terakhir. Scape otak. Dipulihkan dari brainscape.com
5. Akademi Kedokteran Teknik Sains Nasional (2019). Kemajuan Terbaru dalam Biologi Perkembangan. Dipulihkan dari nap.edu.
6. Emily Mullin (2017). CRISPR 2.0, yang mampu mengedit satu basis DNA, dapat menyembuhkan puluhan ribu mutasi. Ulasan Teknologi MIT. Dipulihkan dari technologyreview.es.