Enorme mængder af penge bliver nu investeret i videnskabelig forskning i CRISPR-Cas og dyrkning af organer fra stamceller.
1. Sekvensering
Siden videnskabsmænd opdagede, at DNA er hovedbeholderen af arvelig information, har den mest interessante og vigtigste opgave været at "læse" dets budskab.
Denne mulighed blev givet til videnskabsmænd af udseendetsekventeringsteknologier - bestemmelse af DNA-sekvensen. Siden starten i slutningen af 1970'erne er viden på dette område udviklet sig meget. I øjeblikket er tredje generation af sekventeringsmetoder og -teknologier kommet, men målet med alle disse metoder er det samme: at "læse" DNA-kæden. Og ved at kende DNA-sekvensen kan du lære alt om kroppens fordele og ulemper, dens evner og potentiale. Det er med andre ord i dag muligt at udarbejde et komplet genetisk pas. Ikke desto mindre, efter at have dechifreret DNA-sekvensen, er det stadig nødvendigt at forstå præcis, hvordan ændringer i den påvirker formen / arbejdet / mængden af proteinet og organismens egenskaber. Det er denne forståelse, der vil give et kvalitativt spring inden for genetisk forskning.
2. Genom redigering: CRISPR-Cas
Generelt ville al genteknologi være værdklassificeret som et gennembrud inden for bioteknologi. I dag har den en række teknikker i sit arsenal. Men en af dem tiltrækker sig særlig opmærksomhed. Som det viste sig, har bakterier deres egen "immunitet" over for vira (mere præcist mod fager - det er det, bakterielle vira kaldes). Et særligt system bestående af caspaseproteinet (eller flere proteiner) og DNA-sekvenser (“kassetter”) CRISPR bekæmper ubudne gæster i bakterier. Dette system genkender og "skærer" virusset ud fra bakteriens DNA ret præcist. Ægte saks til DNA. Allerede i vores tid har videnskabsmænd fundet en måde at få dette system til at fungere til gavn for mennesket. For eksempel er det ved hjælp af dette protein muligt målrettet at ændre gener med stor præcision. I fremtiden kan dette blive et gennembrud i behandlingen af genetisk betingede sygdomme og onkologi. For at give de ønskede egenskaber og slippe af med uønskede i landbrugets planter og dyr - og her finder CRISPR-Cas anvendelse.
3. Stamceller
Stamceller er de celler, der kangive anledning til og udvikle sig til andre mere højt specialiserede celletyper. I kroppens vækst, udvikling og liv gennemgår celler en differentieringsproces, det vil sige en snæver specialisering i struktur og funktion: erytrocyt (røde blodlegemer, der bærer ilt), neuron (nervecelle, der transmitterer et signal i hjernen), pancreas beta-celle (den der producerer insulin) og andre. Stamceller er dog stamceller til specielle celler. Hvis du lærer at kontrollere differentieringsprocessen, kan du få enhver type celle. Dette vil igen gøre det muligt at dyrke organer (og endda hele organismer) i et reagensglas fra en enkelt celle taget fra personen selv. For eksempel kunne et organ til transplantation fås ved hjælp af patientens egne celler. Sådanne organer vil, som de siger, være "som slægtninge."
4. Bioniske proteser
Star Wars, Fullmetal Alchemist og mereandre science fiction-film viser os protesernes vidundere (når en mekanisk arm eller ben med succes erstatter en tabt). Nogle af dem er helt rigtige her og nu. Moderne bioniske eller bioelektriske proteser er i stand til at aflæse signalet fra vores muskler og nerver, overføre dem til de bevægelige dele af protesen og dermed få dem til at bevæge sig efter behov. Det vil sige, at protesen er styret og bevæger sig på næsten samme måde som en almindelig menneskehånd, den er mobil og meget mere behagelig end normalt. Desuden kan moderne proteser enten være enkle, så de kun tillader at klemme og løsne alle fingre på én gang, for eksempel hænder, eller mere komplekse, hvilket tillader flere forskellige fingerbevægelser separat. Med en sådan protese er den mest komplette motoriske aktivitet mulig. Så nu har folk, der har mistet en arm eller et ben (eller en del af dem) som følge af en ulykke, en chance for at kompensere for det tabte og, som man siger, vende tilbage til tjeneste.
5. DNA-computer
Faktisk kan man også bruge DNA-kredsløbetløse mange matematiske problemer. Lad os huske på, at DNA er et meget langkædet molekyle, der kun består af fire typer enheder, som konventionelt kan betegnes A, T, G og C (med de første bogstaver i deres navne). Sekvensen af disse "bogstaver" koder for information om proteiner (og ikke kun), og derfor hele menneskekroppen, som læses og implementeres yderligere. Og ved hjælp af specielle proteiner kan denne information også målrettet ændres. Hvad hvis vi koder andre oplysninger på denne måde? I 2019 blev den første DNA-harddisk skabt. Særlige molekylære algoritmer til programmering er under udvikling. Sådan en DNA-computer kan lagre en enorm mængde information og samtidig udføre et meget stort antal beregningsoperationer med høj hastighed.
Læs mere:
Findes videnskab under ekstreme forhold? Vi svarer i tal
Yellowstone-supervulkanen viste sig at være mange gange farligere, end forskerne troede
Ægget blev tabt fra rummet: se, hvad der skete med det