JAK NAJNOWSZE OSIĄGNIĘCIA W DZIEDZINIE GENETYKI ZMIENIAJĄ NASZE ŻYCIE?

Jak najnowsze osiągnięcia w dziedzinie genetyki zmieniają nasze życie?

opracował Maksymilian Jabłoński 8c

START

Wytwarzanie nowych leków i szczepionek

Biolodzy przez cały czas wytwarzają nowe szczepionki na najróżniejsze choroby. W dzisiejszych czasach wymyślają szczepionkę na koronawirusa.Przykładową szczepionką może być:

- insulina-szczepionka na tężec -szczepionka na grypę

Klonowanie

Czym jest klonowanie? Jak ono przebiega? Główną ideą tego procesu jest uzyskiwanie osobników identycznych genetycznie u zwierząt rozmnażających się płciowo w sposób poza płciowy. Uzyskuje się to poprzez przeniesienie jądra z jednej komórki organizmu do żeńskiej gamety pochodzącej od innego osobnika w obrębie tego samego gatunku.

Owca Dolly (5 lipca 1996 – 14 lutego 2003) – owca domowa, pierwsze zwierzę sklonowane z komórek somatycznych dorosłego osobnika metodą transferu jąder komórkowych. Dolly została sklonowana przez naukowców z Instytutu Roslin we wsi Roslin pod Edynburgiem w Szkocji – przez Iana Wilmuta i Keitha Campbella wraz z zespołem.

Medycyna i farmacja

Przemysł farmaceutyczny już od pewnego czasu korzysta ze zdobyczy świata naukowego. Pozwala to na usprawnienie procesu produkcji oraz obniżenie jej kosztów.

• Przenoszenie genów kodujących ważne białka i hormony pozwala na łatwiejsze ich uzyskiwanie dla celów leczniczych.
• Bakterie posiadające gen kodujący insulinę.
• Otrzymanie genetycznie zmodyfikowanych mikroorganizmów
• Rozwój medycyny i farmacji ułatwiają diagnostykę a także profilaktykę i leczenie.

Symbioza, fotosynteza i inżynieria tkankowa

Rośnie zapotrzebowanie na sztuczne tkanki, które zastępując zniszczone tkanki naturalne, odtworzą funkcję narządów. W ostatnim dziesięcioleciu techniki biodruku 3D wykorzystywano do uzyskiwania rusztowań tkankowych. Zwykle biotusz* osadza się na powierzchni, by uzyskać struktury 3D o zadanej architekturze i kształcie. W ten sposób można odtworzyć narządy i tkanki z unaczynieniem, które pełni bardzo ważną rolę. Zasadniczo biotusz naśladuje macierz pozakomórkową danej tkanki i wspiera wzrost zawieszonych komórek. Mimo postępów, głównym ograniczeniem pozostaje utrzymanie wystarczającego poziomu tlenu w wyprodukowanej tkance (tak by sprzyjał on przeżyciu, wzrostowi i funkcjonowaniu komórek).

*Biotusze to materiały stosowane do biodruku 3D. Najczęściej biotusz składa się z żywych komórek oraz nośnika zapewniającego im środowisko i ochronę w trakcie procesu drukowania

Spowolnienie starzenia się komórek

W wysokich stężeniach reaktywne formy tlenu (ang. reactive oxygen species) są szkodliwe dla organizmów. Powiązano je ze starzeniem. Ostatnie badania naukowców z Chalmers University of Technology pokazały jednak, że niskie poziomy nadtlenku wodoru (H2O2) mogą stymulować enzym, który pomaga spowolnić starzenie komórek drożdży. Wolne rodniki tlenowe i reaktywne formy tlenu mogą reagować z różnymi strukturami komórkowymi. Prowadzi to do konwersji białek, uszkodzenia struktury kwasów nukleinowych czy peroksydacji lipidowej. Nic więc dziwnego, że komórki stosują antyoksydacyjne mechanizmy ochronne. Badania wykazały, że Tsa1 nie wpływa na poziom H2O2 w starych komórkach. Wykorzystuje za to niewielkie ilości nadtlenku wodoru do zredukowania aktywności centralnego szlaku sygnałowego w warunkach, gdy komórki dostają mniej kalorii. Tak więc zmniejszone spożycie kalorii może znacząco wydłużyć życie różnych organizmów: od drożdży poczynając, na małpach kończąc.

Walka z otyłością

Otyłość jest poważnym globalnym problemem zdrowotnym i czynnikiem ryzyka chorób, takich jak cukrzyca typu II, choroby serca i stłuszczenie wątroby. Międzynarodowy zespół naukowców, w którym pracują badaczki z Wydziału Chemii UW, zidentyfikował nowy czynnik, który może przyczynić się do zastosowania nowej strategii terapeutycznej w walce z otyłością.

Magnetyczne odtwarzanie

Posługując się polem magnetycznym i hydrożelem, naukowcy ze Szkoły Medycyny Uniwersytetu Pensylwanii zademonstrowali potencjalną metodę odtwarzania złożonych tkanek. Za jej pomocą można walczyć np. z degeneracją tkanki chrzęstnej. U ludzi ubytki w chrząstce naprawia się za pomocą różnych sztucznych i biologicznych materiałów. Ich właściwości odbiegają jednak od oryginału, dlatego należy się liczyć z ograniczeniami takiego rozwiązania. Wskazuje się też na naturalny gradient chrząstki (powierzchniowo występuje większa liczba komórek). Mając to wszystko na uwadze, Amerykanie postanowili poszukać innego rozwiązania. Podczas eksperymentów odkryli, że gdy do hydrożelu mającego formę ciekłą doda się ciecz magnetyczną, można porządkować komórki i inne obiekty, w tym mikrokapsułki do dostarczania leków, według specyficznego wzorca, który przypomina naturalną tkankę. Wystarczy przyłożyć zewnętrzne pole magnetyczne.

Zapobieganie wymarciu gatunków

Jeśli zaś rozważamy kwestię gatunków zagrożonych, to w tym wypadku aby zapobiec wymarciu można użyć metody zapłodnienia in-vitro. Ma to zwłaszcza duże znaczenie w przypadku zwierząt, które rozmnażają się niezwykle rzadko np. panda wielka. Samica tego gatunku wchodzi w ruję tylko raz do roku!

Przedstawione przykłady to jedynie garstka osiągnięc naukowców, które można by mnożyć.

Dziękuje za uwagę