Современные открытия в биологии 21 века. Новые открытия в биологии XXI века
Конец XX века и начало XXI , повлекли за собой вереницу открытий. Новые открытия в биологии выстраивают перед собой кучу вопросов, которые заставляют задумать ученых о том, что все не так просто в этом мире. Поиск истины – вот главная цель исследователей.
Открытия в биологии XX века
В 1951 году исследователь Эрвин Чаргаффу пришел к одному выводу, который в корне изменил взгляд на структуру нуклеиновых кислот. Ранее считалось, что все нуклеиновые кислоты созданы из тетра-блоков, поэтому лишены специфичности. В течение трех лет ученый занимался исследованием и, наконец, смог доказать, что нуклеиновые кислоты, полученные из разных источников, отличаются своим составом друг от друга – они специфичны. Ученый выстроил модель ДНК, которая своим видом была похожа на двойную спираль, при помещении на плоскость она была похожа на лестницу. Было выявлено, что строение одной отдельно взятой ветки ДНК определяет строение другой ее ветки – это связано с тем, что основание примыкающих определяет последовательность других направляющих. Таким образом, было определено новое свойство ДНК – комплиментарность.
Далее были необходимы исследования в области молекулярной биологии, которые бы провели расшифровку механизма репликации и транскрипции ДНК. Ученые предположили, что нить раскручивается, ее нити расходятся, а далее, в соответствии с правилом комплиментарности, из каждой нити образовывается молекула. Чуть позже опыты подтвердили данную гипотезу.
В 1954 году Георгий Антонович Гамов, на основании исследования Эрвина Чаргаффа, предположил, что аминокислоты закодированы из сочетания трех нуклеотидов.
В 1961 году французские ученые Жак Моно и Франсуа Жакоб воссоздали схему, регулирующую активные гены. Ученые говорили о том, что ДНК имеет не только информационные гены, но и гены-операторы и гены-регуляторы.
Новые открытия в биологии XXI века
В 2007 году объединение ученых университета Висконсис-Мэдисон и Киотского университета провели один эксперимент, благодаря которому клетки кожи взрослого человека стали вести себя как стволовые клетки эмбриона. Клетка смогла трансформироваться практически в любой вид. Финансовые рамки можно отбросить, ведь таким образом, клетки из ДНК человека могут стать органом для пересадки. Выращенный таким способ орган, не будет отторгаться организмом пациента.
Исследование «Геном человека», завершилось в 2006 году. Данный проект был назван самым важным исследованием в области биологии. Главная цель работы – определить последовательность нуклеотидов, а также изучить около 20 000 тыс. генов человека. Под руководством ученого Джеймса Уотсона, в 2000г. была представлена часть структуры генома, а в 2003г. исследование структуры были завершены. Невзирая на то, что официально «Геном человека» был закончен в 2006 году, анализ некоторых участков продолжается и сегодня. Данное исследование открывает новые теории эволюции. Знания, полученные в ходе работы, уже активно используются в медицине.
В XX веке биология как наука шла вперед большими шагами, а начало XXI века уже примечательно открытиями. Можно предположить, что новые открытия в биологии откроют много тайн и загадок, которые, возможно, смогут перевернуть все былые знания и утвержденные теории.
Десятка значимых открытий первого десятилетия XXI века — видео
Строго говоря, ДНК было открыто еще в XIX веке Фридрихом Мишером. Однако в ту пору молодой швейцарский ученый не понял ценности своего открытия, того, что обнаруженная им структура несет полную информацию о живых объектах. В деталях разобрались уже позже. В 1953 году английским ученым Уотсону и Крику удалось разобраться в структуре молекулы ДНК и понять, что в ней зашифрована информация, которая может передаваться по наследству . Большой вклад в открытие внесла и Розалин Франклин, чьи работы и фотографии ДНК помогли Уотсону и Крику закончить свой труд. Открытие ДНК оказало огромное влияние на естественнонаучные дисциплины. Изучение вирусов и бактерий, выведение культур, с которых можно получить больший урожай , получение лекарств, лечение многих заболеваний, понимание ряда эволюционных процессов – после расшифровки ДНК перед учеными открылись новые горизонты.
Уотсон организовал проект «Геном человека», занимающийся определением последовательности нуклеотидов в человеческом геноме. Также Уотсон стал первым человеком, чью ДНК расшифровали.
Бессмертие
Вечная жизнь давно занимала умы людей, но лишь в XX веке в биологии были сделаны первые шаги по изучению того, чем же является смерть, и существуют ли способы отсрочить или и вовсе предотвратить это событие. Сидней Бреннер впервые высказал предположение о том, что клетки генетически запрограммированы на смерть . В ходе своей работы он выделил и первый ген, который запускает разрушение клеточной структуры. Позже другой ученый Роберт Горвиц сумел обнаружить еще два гена, приводящих к самоубийству клетки, а также ген, препятствующий этому. В XXI веке работа в этом направлении продолжается. Ученые надеются, что дальнейшая расшифровка генома окончательно прольет свет на механизмы старения и смерти и позволит управлять этими процессами.
В 2002 году за свои открытия Сидней Бреннер получил Нобелевскую премию.
Стволовые клетки
Хотя сам термин «стволовая клетка» родился в начале XX века, ученые обратили на них пристальное внимание лишь в девяностые годы. Стволовые клетки обладают важным свойством – они способны превращаться в любой другой вид клеток. При трансплантации главная проблема состоит в том, чтобы найти совместимый орган, который после пересадки все равно может быть отторгнут организмом. Использование стволовых клеток решит эту проблему, ведь новое сердце или почки могут быть выращены из клеток пациента. Приживется такой орган идеально.
Для познания функциониро-вания организмов животных и человека огромное значение имели эксперименты И. П. Павлова в области физиологии высшей нерв-ной деятельности. Учёный изучал процесс взаимодействия живых организмов и внешней среды, реакция на влияние которой осу-ществляется через условные и безусловные рефлексы.
В 1920—1930-х гг. были проведены исследования, позволившие выделить из человеческого организма в чистом виде ферменты и витамины , а затем воспроизвести их химическим путём. Благодаря этому удаётся спасать людей от ряда болезней. Были получены принципиально новые лекарства — антибиотики , которые обладают свойством разрушать опасные для человека микроорганизмы. В го-ды Второй мировой войны антибиотики (особенно выделенный из плесени пенициллин ) и синтезированные химические лекарства с аналогичными свойствами (стрептоцид и неорганические суль-фиды ) спасли жизни сотен тысяч людей. Быстро развивалось вак-цинирование от разных болезней: кори, полиомиелита, проказы и т. д.
В начале XX в. в США сложилась научная школа биологов-генетиков, возглавлявшаяся Т. Х. Морганом . Ей принадлежит заслуга создания хромосомной теории наследственности . Было доказано, что передача наследственных признаков и изменение наследствен-ных свойств (мутация) происходят на генно-хромосомном уровне. Российский учёный Н. К. Кольцов первым выдвинул подтверждённую позднее гипотезу молекулярного строения хромосом . Эти открытия легли в основу научно обоснованного выведения новых сортов растений и видов животных. Генетик Н. И. Вави-лов был одним из создателей совре-менного учения о биологических ос-новах селекции . Он организовывал экспедиции в разные страны и собрал крупнейшую в мире коллекцию се-мян культурных растений. Материал с сайта
В 1940-х гг. учёные определили, что в генах находится дезоксири-бону-кле-иновая кислота (ДНК) , кото-рая является инфор-маци-онным но-сителем наследственных приз-наков. В 1950-х гг. англи-ча-нин Ф. Крик и американец Дж. Уотсон завершили создание модели ДНК , а вскоре уда-лось получить рентгенограммы молекулы ДНК и установить её структуру . В 1970-х гг. начала развиваться генная инженерия — целенаправленное конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов. В конце XX в. английские учёные кло-нировали овцу (получившую имя Долли). В 2000 г. американские исследователи установили генетическую структуру вибриона холе-ры ; в лабораториях США и Англии расшифровали генетический код человека .
На протяжении столетия интенсивно развивалась психология . У истоков теории психоанализа , получившей широкое распростране-ние, стоял австрийский учёный З. Фрейд . Согласно его взглядам, ре-шающее значение в поведении людей имеют бессознательные моти-вации, которые возникают на основе накапливающихся переживаний и неисполнившихся желаний. Теория психоанализа используется как в культурологии и социальной психологии, так и в практической ме-дицине (лечение с помощью психоанализа). Если Фрейд и его после-дователи делали акцент на бессознательном, то российский учёный Л. С. Выготский основное внимание уделял изучению сознания . Им была основана крупная научная школа в психологии.
