Artık CRISPR-Cas'a ve kök hücrelerden organ yetiştirmeye yönelik bilimsel araştırmalara büyük miktarlarda para yatırılıyor.
1. Sıralama
Bilim insanları, DNA'nın kalıtsal bilginin ana koruyucusu olduğunu keşfettiğinden beri, en ilginç ve önemli görev onun mesajını "okumak" oldu.
Bu fırsat bilim adamlarına görünüş tarafından sağlandı.dizileme teknolojileri - DNA dizisinin belirlenmesi. 1970'lerin sonundaki başlangıcından bu yana, bu alandaki bilgi büyük ölçüde ilerledi. Şu anda, üçüncü nesil dizileme yöntemleri ve teknolojileri geldi, ancak tüm bu yöntemlerin amacı aynı: DNA zincirini "okumak". Ve DNA dizisini bilerek, vücudun avantajları ve dezavantajları, yetenekleri ve potansiyeli hakkında her şeyi öğrenebilirsiniz. Başka bir deyişle, bugün eksiksiz bir genetik pasaport hazırlamak mümkündür. Bununla birlikte, DNA dizisinin şifresini çözdükten sonra, yine de, ondaki değişikliklerin proteinin şeklini / işini / miktarını ve organizmanın özelliklerini nasıl etkilediğini tam olarak anlamak gerekir. Genetik araştırmalarda niteliksel bir sıçrama sağlayacak olan bu anlayıştır.
2. Genom düzenleme: CRISPR-Cas
Genel olarak, tüm genetik mühendisliğibiyoteknolojide bir atılım olarak sınıflandırılmıştır. Bugün cephaneliğinde bir takım teknikler var. Ancak bunlardan biri özel ilgi görüyor. Anlaşıldığı üzere, bakterilerin virüslere karşı kendi "bağışıklıkları" vardır (daha doğrusu fajlara - bakteriyel virüslerin adı budur). Kaspaz proteini (veya birkaç protein) ve DNA dizilerinden (“kasetler”) oluşan özel bir sistem olan CRISPR, bakterilerdeki davetsiz misafirlere karşı savaşır. Bu sistem, virüsü bakterinin DNA'sından oldukça doğru bir şekilde tanır ve "keser". DNA için gerçek makas. Daha zamanımızda, bilim adamları bu sistemi insanın yararına çalıştırmanın bir yolunu bulmuşlardır. Örneğin, bu proteinin yardımıyla, genleri büyük bir hassasiyetle kasıtlı olarak değiştirmek mümkündür. Gelecekte bu, genetik olarak belirlenmiş hastalıkların ve onkolojinin tedavisinde bir atılım olabilir. Tarım bitkilerinde ve hayvanlarda istenen özellikleri vermek ve istenmeyenlerden kurtulmak - ve burada CRISPR-Cas uygulama bulacaktır.
3. Kök hücreler
Kök hücreler, yapabilen hücrelerdir.diğer daha yüksek düzeyde özelleşmiş hücre türlerine yol açar ve gelişir. Vücudun büyüme, gelişme ve yaşam sürecinde, hücreler bir farklılaşma sürecinden geçer, yani yapı ve işlevde dar bir uzmanlaşma: eritrosit (oksijen taşıyan kırmızı kan hücresi), nöron (sinyal ileten sinir hücresi) beyin), pankreas beta hücresi (insülin üreten hücre) ve diğerleri. Ancak kök hücreler, özel hücrelerin atalarıdır. Farklılaşma sürecini kontrol etmeyi öğrenirseniz, herhangi bir hücre türünü elde edebilirsiniz. Bu da kişinin kendisinden alınan tek bir hücreden bir test tüpünde organların (hatta tüm organizmaların) büyümesini mümkün kılacaktır. Örneğin, hastanın kendi hücreleri kullanılarak nakil için bir organ elde edilebilir. Bu tür organlar, dedikleri gibi, "akraba gibi" olacaktır.
4. Biyonik protezler
Star Wars, Fullmetal Alchemist ve daha fazlasıdiğer bilim kurgu filmleri bize protezlerin harikalarını gösteriyor (mekanik bir kol veya bacak, kaybedilen kol veya bacağın yerini başarıyla aldığında). Bazıları burada ve şimdi oldukça gerçek. Modern biyonik veya biyoelektrik protezler, kaslarımızdan ve sinirlerimizden gelen sinyali okuyabilir, protezin hareketli kısımlarına iletebilir ve böylece sahibinin ihtiyacına göre hareket etmesini sağlayabilir. Yani protez normal bir insan eli ile neredeyse aynı şekilde kontrol edilir ve hareket eder, hareketlidir ve normalden çok daha rahattır. Dahası, modern protezler ya basit olabilir, örneğin eller gibi tüm parmakları aynı anda sıkıştırmaya ve açmaya izin verir ya da daha karmaşık, ayrı ayrı daha çeşitli parmak hareketlerine izin verir. Böyle bir protez ile en eksiksiz motor aktivite mümkündür. Yani artık bir kaza sonucu bir kolunu veya bacağını (veya bir kısmını) kaybeden insanlar, kaybını telafi etme ve dedikleri gibi göreve dönme şansına sahipler.
5. DNA bilgisayarı
Aslında DNA devresini kullanarak şunu da yapabilirsiniz:Birçok matematik problemini çözün. DNA'nın, geleneksel olarak A, T, G ve C (adlarının ilk harfleriyle) olarak adlandırılabilen yalnızca dört tip birimden oluşan çok uzun zincirli bir molekül olduğunu hatırlayalım. Bu "harflerin" dizisi, proteinler (ve sadece değil) ve dolayısıyla daha sonra okunan ve uygulanan tüm insan vücudu hakkındaki bilgileri kodlar. Ve özel proteinlerin yardımıyla bu bilgiler de bilinçli olarak değiştirilebilir. Peki ya başka bilgileri bu şekilde kodlarsak? 2019 yılında ilk DNA sabit diski oluşturuldu. Programlamaya yönelik özel moleküler algoritmalar geliştirilmektedir. Böyle bir DNA bilgisayarı, çok büyük miktarda bilgiyi depolayabilir ve aynı anda çok sayıda hesaplama işlemini yüksek hızda gerçekleştirebilir.
Daha fazla oku:
Bilim aşırı koşullarda var mıdır? Rakamlarla cevap veriyoruz
Yellowstone süper volkanı, bilim adamlarının düşündüğünden çok daha tehlikeli çıktı
Yumurta uzaydan düştü: Bakın ne oldu?