"Cinderella" blir en prinsesse, eller et sted for biologi i hierarkiet av vitenskap

«Cinderella» blir en prinsesse, eller et sted for biologi i hierarkiet av vitenskap

Alexander Alexandrovich Yarilin,
Doktor i medisinske vitenskap, leder av celleimmunologisk avdeling for det russiske føderasjonens statlige senter – immunologisk institutt for det russiske føderasjonens medisinske og biologiske kontor
"Økologi og liv" №12, 2008

I de siste tiårene har biologi, som tidligere ble ansett å være nesten en utenforstående blant naturvitenskapene, blitt en leder, som tiltrekker seg mer og mer offentlig oppmerksomhet, samt materiell og menneskelige ressurser. Den mest imponerende er hastigheten til denne transformasjonen. Spørsmålet oppstår selvsagt om årsakene. Artikkelen beskriver noen tanker om dette.

Biologi funksjoner

Biologi – vitenskapen om liv og levende gjenstander – hører tradisjonelt til naturvitenskapskomplekset og anses vanligvis blant de viktigste av dem – fysikk og kjemi. Men selv med den mest overfladiske sammenligningen av denne triaden, trekker noen av biologiske egenskaper seg oppmerksomhet til seg selv, og skiller den fra en rekke naturvitenskapelige disipliner.

Hjem – den utrolige kompleksiteten til gjenstanden for studier – levende natur – sammenlignet med naturen av inert, studert av andre naturvitenskap.Videre antyder en forståelse av livets natur som en stilig, men åpenbar betingelse en foreløpig forståelse for naturen av livløs materie. Selvfølgelig bør denne setningen ikke forstås i den forstand at lovene om livløs materiell først må bli fullstendig avslørt, og da kan du vende deg til studiet av livet. I stedet er analogien med medisin hensiktsmessig. Faktisk inngrep i en levende organisme for å kurere sykdommer innebærer en forståelse av lovene som ligger til grunn for vital aktivitet, samt kunnskap om sykdommens art. Men hvis dette prinsippet ble utført bokstavelig talt, ville medisin som en slags aktivitet ikke ha kommet til nå. Faktisk, akkurat som medisin følger på respektfull avstand bak utviklingen av biologi, utvikler biologi med et visst intervall etter fysikk og kjemi. Denne "sekundære natur" av biologi i forhold til fysikk og kjemi manifesteres ikke bare innen kunnskap og forståelse av lovene om levende natur, basert på de mer generelle materielle lover (men ikke automatisk følger dem). Det metodologiske grunnlaget for biologi, verktøyene til denne vitenskapen kommer fra teknologi, som er avkom av fysikk og kjemi.Det er nok å huske at biologi ga skapelsen av et mikroskop, utviklingen av metoder for analytisk kjemi, etc.

En annen viktig egenskap ved biologi er at dets fag (biologer), som er levende vesener, viser seg å være samtidig dens gjenstander. Dette gir biologi en ekstra attraksjon i forhold til andre naturvitenskap og tjener som en garanti for offentlig interesse for det hele tiden.

I tillegg er biologi grunnlaget for medisin, som er en anvendt gren av biologi, og som et viktig incentiv for finansiering, påvirker betydelig strukturen av biologisk forskning, favoriserer utviklingen primært av de områdene som mest er forbundet med medisin.

Det kan derfor hevdes at biologi i sin utvikling på grunn av den utrolige kompleksiteten av studieobjektet følger fysikk og kjemi basert på metodene og innholdet i disse vitenskapene. Samtidig har menneskebiologi for en levende gjenstand en spesiell attraktivitet, ikke bare som kunnskapskilde om seg selv, men også som grunnlag for medisin og andre anvendte grener av biologi, hver dag en stadig viktigere rolle i vårt daglige liv.

Biologisk dualisme

Dualiteten av tradisjonell biologi manifesteres tydeligst i sameksistensen av "corpuscular-genetisk" og "fysiologisk og metabolisk" av dens retninger.

Det anses å være at utviklingen av noen naturvitenskap begynner med observasjoner og akkumulering av fakta, etterfulgt av en teoretisk forståelse og eksperimentell analyse av disse fakta og sammenhenger mellom dem. For eksempel separerte fysikken seg tidlig fra studier av spesifikke objekter (univers, jord osv.) Fra studien av materielle eksistenslag, som gir opphav til uavhengige, om enn mer private vitenskap – astronomi, kosmologi, geologi osv. I biologi er alt Det var annerledes. Hittil, sammen med generell biologi, er det botanikk, zoologi, mikrobiologi, et kompleks av humaniora (inkludert anvendte disipliner, inkludert medisin) i sin dybde. Videre etablerte den generelle biologien for omtrent et halvt århundre siden seg som et selvstendig, like biologisk område. I denne sammenheng er det verdt å huske at det ikke eksisterte skole lærebøker på biologi i det siste – i stedet for dem var det lærebøker på sine private sektorer – botanikk, zoologi, anatomi og menneskelig fysiologi og den beryktede "Basics of Darwinism" som en felles biologisk undervisning.Alt dette kan ses på den ene side som en manifestasjon av den spesielle kompleksiteten og mangfoldet av objekter av studiet av biologi, og på den annen side som et tegn på denne vitenskapens umodenhet.

Historie tur

La oss prøve å kort gå gjennom biologienes historie for å avsløre de mest generelle tendensene i den (som er nødvendig for videre diskusjon).

Tilsynelatende var den første systematiske appellen til den vitenskapelige studien av levende gjenstander menneskelig anatomi, som hadde en åpenbar anvendt medisinsk orientering. Suksessen oppnådd i antikken, middelalderen og renessansen tok nesten ut dette forskningsområdet. I renessansen i de første fysiologernes (som studerte sirkulasjonssystemet) skrifter, "arbeidet" menneskekroppen. For bedre å forstå hvordan menneskekroppen fungerer, var det nødvendig med dypere kjemisk kunnskap, og i 1800-tallet ble biokjemi og teorien om metabolisme født på grunnlag av dem. Enestående bare i mikroskopcellen begynte å bli vurdert som grunnlag for en levende organisme. Betoningen fra makroskopisk observasjon av organer ble forskjøvet til mikroskopisk analyse av strukturen av vev.Ved slutten av 1800-tallet ble det dannet ideer om regulering av fysiologiske funksjoner, homeostase og doktrinen i sentralnervesystemet som ble kronen av fysiologi.

Siden, som allerede nevnt, var denne retningen i biologi orientert og hovedsakelig basert på medisin, og mulighetene for fysiologiske studier på mennesker var ekstremt begrensede for å studere prosesser som foregikk i menneskekroppen, det var nødvendig å involvere eksperimentelle dyr. Som et resultat fikk kunnskapen som er oppnådd, ikke bare smal medisinsk, men også generell biologisk (utvidet til representanter for forskjellige arter) fortolkning. Basert på lignende oppgaver og lignende vitenskapelige installasjoner utviklet plantens fysiologi og biokjemi tilsvarende. Denne grenen av biologi kan betegnes som fysiologisk og metabolisk.

Fra begynnelsen var en annen retning i biologi fokusert på studiet av generelle biologiske lover. Utgangspunktet her var den samme beskrivende tilnærmingen. De første grunnleggende generaliseringene på denne banen er knyttet til komparativ anatomi. På grunnlag ble ideen om enhet av levende natur og slektskap mellom organismer dannet, som danner grunnlaget for biologisk taksonomi lagt tilbake i det 17. århundre.

Det neste trinnet var å skape en evolusjonsteori, som i stor grad ble tilrettelagt av praktiske aktiviteter i kunstig avl av dyr og planter i landbrukspraksis. Nesten samtidig med utviklingen av Charles Darwin av teorien om naturlig utvalg som grunnlag for den evolusjonære prosessen, etablerte G. Mendel den korpuskulære natur av arvelighet. Takket være den forberedte cytologiske (cellulære) basis, ble dette etterfulgt av den raske utviklingen av genetikk (kromosomal teori om arvelighet, studiet av mutasjoner som kilde til biologisk mangfold, tilførsel av materiale for utvelgelse, etc.). Genetikken i første halvdel av 1900-tallet ble kalt formell, ikke uten grunn: For å forstå essensen av de genetiske og evolusjonære prosessene var det ikke noe som betydde at den arvelige enhetens og biologiske egenskapene ikke hadde biokjemiske karakter. Vi betegner denne grenen av biologi som corpuscular-genetisk.

To biologi?

Det er lett å se at tilnærmingene som ligger bak de to grenene, er forskjellig markert. Først var dette på grunn av forskjellen i opprinnelige interesser, oppgaver og konsepter, men da spredte seg til metodologiske tilnærminger, slik at de til slutt dannet to stiler av vitenskapelig tenkning.Forskjellene i støttene til disse "to biologiene" var så alvorlige at de svarte på det kardinale spørsmålet annerledes – hva er grunnlaget for livet.

Plasseringen av tilhenger av den corpuscular-genetiske trenden var kort (selv om den ikke var for klar til de uinitierte) formulert av N.V. Timofeev-Resovskiy: "Livets grunnlag er kontingent reduplication." Ved konvergerende reduplisering forsto han doblingen av biologiske objekter (til slutt, kromosomer, gener, DNA) med mulige avvik fra opprinnelig tilstand.

Tilhengerne av den fysiologiske og metabolske trenden betraktet livets grunnlag stoffskiftet, hvorav sluttet er irreversibelt og betyr død.

Man kan ikke bare være enig i at begge forståelser av livets natur er rettferdige, men ligger som det var på forskjellige nivåer. Corpuskular genetisk forståelse er først og fremst opptatt av arvelighet – prosessen med selvgjengivelse og årsakene til mangfoldet av levende gjenstander, mens fysiologisk og metabolsk forståelse er basert på registrering av fenotypiske manifestasjoner av arvelige egenskaper.

Denne biologien av biologi fortsatte til midten av det 20. århundre, da hendelser skjedde som resulterte i syntesen av områdene som ble vurdert.Det var denne syntesen som tjente som grunnlag for biologiens enestående utvikling, som førte det til de ledende stillingene i naturvitenskapen.

Syntese av "to biologi" og fødsel av molekylærbiologi

Nobelprisen i fysiologi og medisin for 1962 ble tildelt J. Watson, F. Creek og M. Wilkins for å dekode strukturen av DNA (publisert i 1953). Faktisk ble prisen tildelt to forskjellige verk. M. Wilkins og R. Franklin utsatt for røntgenstrukturanalyse av DNA-krystaller (et eksempel på syntesen av vitenskap: fysikkens metoder og prinsipper som brukes til å studere de kjemiske strukturer – makromolekyler som er av avgjørende betydning for biologi). J. Watson og F. Crick lagde en teoretisk generalisering om DNA-strukturen, som tillot å forklare de grunnleggende egenskapene til dette molekylet som bærer av arvelighet. Tidligere fant biochemikeren E. Chargaff (som senere ble en ivrig motstander av den "nye biologien" med sin stilistikk og ideologi) at innholdet av nitrogenbasen i DNA-adenin (A) er lik tymininnholdet (T), og innholdet av guanin (G) er cytosin ( C); Disse basene danner således A – T og C – G parene (Chargaff – regelen), som var et nøkkelfaktor for Watson og Crick – konstruksjonen av en DNA – modell.Essensen av denne modellen var at DNA er en dobbel helix, og trådene som danner den, er gjensidig komplementære (med andre ord komplementære til hverandre) på grunn av hydrogenbindingene mellom bestemte nukleotider – akkurat de som ifølge Chargaffs regel samsvarer med hverandre. Modellen klargjorde rollen som DNA som bærer av arvelighet, som er kodet av en sekvens av nukleotider (ideen om koden ble snart formulert av G. Gamow).

Denne generaliseringen (som raskt ble anerkjent) ble fulgt av intensiv forskning som utviklet disse konseptene og "innebygde" dem i sammenheng med tradisjonelle biokjemiske konsepter. Viktige milepæler var: studien av den rettede overføringen av biologisk informasjon fra DNA til RNA (og fra det til protein); dekoding av koden når overføring av informasjon fra nukleinsyrer til proteiner oppdagelsen av enzymer som katalyserer syntese av DNA, RNA og proteiner, samt de subcellulære strukturer der disse prosessene finner sted. Hele kjeden av hendelser fra DNA-replikasjon til proteinsyntese var i stand til å reprodusere utenfor cellen.

I dag er det klartat det var oppdagelsen av den dobbelte helixstrukturen av DNA som forårsaket en raskt voksende lavine av de viktigste resultatene av generell vitenskapelig betydning, noe som uunngåelig førte til noe annet enn syntesen av tidligere adskilte og inkompatible, kjekke grener av biologi. Generene har kjøpt "biokjemisk kjøtt", deres arbeid kan nå bli representert i form av biokjemiske prosesser. I prinsippet er det biokjemiske grunnlaget for genetiske prosesser blitt klart, og fysiologiske mønstre har blitt underbygget på molekylært nivå. Molekylær rethinking, som først påvirker arvelighetsteorien, spredte seg raskt til analysen av grunnlaget for cellefysiologi og deretter av organismen. Nå skal enhver forskning som hevder heuristisk og konseptuell betydning inneholde molekylær, fortrinnsvis molekylær genetisk, forsterkning.

Således ble en ny vitenskap, molekylærbiologi, født, og under sin regi fantes en syntese av biologiske legemetiske og fysiologisk-metabolske retninger av biologi.

Frukt av den biologiske revolusjonen

I tillegg til revolusjonen i forståelsen av levende natur, førte disse resultatene til etableringen av en ny metodikk som i stor grad beriket mulighetene for eksperimentell biologi.En av de effektive metodologiske tilnærmingene var kloning av biologiske objekter på nivået av gener og celler (det er for tidlig å snakke om kloning av organismer for vitenskapelig analyse). Sammenlignet med tidligere eksisterende metoder for separering av molekyler og celler, har kloning gitt enorme fordeler i forbindelse med reduksjon av arbeidskraft, tid og materialkostnader, samt en merkbar økning i effektiviteten. Sekvenseringsmetodene ble signifikant forbedret – bestemmelse av sekvensen av monomerer i sammensetningen av makromolekyler, som viste seg å være spesielt vellykket for å studere nukleinsyrer. Basert på ny kunnskap innen molekylær og cellulær biologi, har man utviklet metoder for matriksproteinbiosyntese som er uforlignelig i hastighet og effektivitet med tradisjonell kjemisk syntese. Endelig var det mulig å utvikle metoder for å manipulere gener – de ble lært å kutte og legge seg inn i celler, selektivt styre sin aktivitet, etc. Alle disse tilnærmingene utviklet seg overraskende raskt innenfor molekylærbiologi, som tjente som grunnlag for genteknologi Året av det 20. århundre, bare et kvart århundre etter deklarering av DNA-strukturen – oppdagelsen av en dobbel helix.Teknikkene til genetisk og bredere molekylærteknikk har blitt intensivt brukt i vitenskapelig forskning, noe som i stor grad økte bevisstyrken sin. De har til og med blitt introdusert i rutinemessig laboratoriepraksis (for eksempel polymerasekjedereaksjonen 1 Siden 1980-tallet har det vært mye brukt i medisinsk diagnostikk for å bestemme vevskompatibilitet, etc.). Disse metodologiske tilnærmingene vesentlig revolusjonerte bioteknologi.

Eksakt vitenskap

I motsetning til fysikk og kjemi, som var opprinnelig eksakte vitenskap, hevdet biologi bare noen få av dens seksjoner (for eksempel genetikk) nøyaktighet. Dette skyldtes det faktum at forskerne var tilfreds med blandinger av molekyler og celler, som vanligvis (spesielt innen fysiologisk og metabolisk retning), som de analyserte ved hjelp av metoder som tillater forskjellige tolkninger av resultatene. Bruk av molekylære analysemetoder gjorde biologi en eksakt vitenskap, siden den tillot det å bli brukt i studiet av rene biologiske stoffer (molekyler, celler) og anvende metoder som gir entydige resultater. I denne forbindelse har bevismaterialet til biologisk forskning utført ved hjelp av den nye metoden økt betydelig.Resultatet av disse endringene var i sin tur en kraftig akselerasjon av utviklingen av biologi: mengden kunnskap som er oppnådd de siste tiårene, er sammenlignbar med mengden som er akkumulert innen biologi over flere århundrer av eksistensen.

Worldview Mål – Globale Prosjekter

Det er nødvendig å ikke nevne slike egenskaper ved utviklingen av moderne biologi som en orientering mot å skaffe universelle og grunnleggende resultater innenfor rammen av globale prosjekter. Et eksempel er prosjektet "Human Genome", rettet mot fullstendig dekoding av det menneskelige genom. Ved første øyekast virker slik kunnskap overflødig, lik formell katalogisering. Men ved nærmere inspeksjon er det ikke vanskelig å bekrefte at dette ikke er tilfelle. For eksempel bestemmer forskere nå for å studere cellers funksjon, som regel, uttrykket for alle gener som er involvert i sitt arbeid. Uten deres spesifikasjon ville dekoding av de oppnådde resultater være umulig og derfor ville det være umulig å bedømme cellens funksjoner. Til dags dato har ikke bare det menneskelige genom blitt helt dekodet, men også musen, frukten flyr, ormen Cenorabditis elegans, som er favorittmodeller av genetiske og molekylære biologiske studier. Nå innenfor rammen av proteomics 2 lignende katalogisering av humane og animalske proteiner utføres, som allerede er relatert til realiseringen av kroppens fysiologiske funksjoner og kan bli det mest komplette uttrykket for syntesen av biologiske legemetiske og fysiologiske metaboliske retninger.

Endre ideer om biologi og dens rolle

Den brede inntrenging av molekylærbiologi i alle biologiske disipliner har gitt anledning til ideen om at tradisjonelle biologiske fag (cytologi, biokjemi, fysiologi) og til og med deres individuelle seksjoner (i medisin, for eksempel onkologi, hematologi, immunologi) mister deres individualitet og blir til deler av en enkelt molekylær biologi. Denne oppfatningen gjenspeiler maksimalismen av adeptene til molekylær tilnærming i biologi. Imidlertid ble liknende episoder notert ikke bare i biologisk historie, og endte vanligvis med gjenopprettelsen av suvereniteten av vitenskapelige disipliner, som har sine egne spesifikke oppgaver, objekter og forskningsmetoder. For eksempelVed en hvilken som helst grad av inntrengning av molekylære tilnærminger til cellulær biologi, vil cellen alltid forbli et uavhengig biologisk objekt, ikke redusert til summen av molekylene som danner det og generere spesielle oppgaver og metodiske tilnærminger. I en enda større grad er grensene for bruken av molekylære tilnærminger merkbare i overgangen fra molekylærgenetiske og ontogenetiske nivåer av livets organisasjon til befolkningen og biosfæren. Likevel er det åpenbart at biologiske ideologiske og metodologiske enhet har blitt betydelig styrket takket være innføringen av prinsippene og metodene for molekylære tilnærminger.

Som allerede nevnt har overgangen til biologi til molekylær nivå generert en ny bioteknologi. Dens essens ligger i industriell bruk av moderne biologiske metoder (spesielt genteknologi) for produksjon av mange praktisk signifikante biologiske produkter: nye legemidler og diagnostiske produkter, matvarer, reagenser for vitenskapelig forskning etc. Det mest typiske produktet av slik produksjon er rekombinant ( kunstig opprettet og inneha nye egenskaper) proteiner, hvor syntesen styrer nye gener introdusert i celler.Lønnsomheten i bioteknologisk produksjon har lenge overgått den tradisjonelle industrien – kun datateknologi kan konkurrere med den. I denne forbindelse har biologiens innflytelse på vårt liv økt betydelig, noe som igjen bidro til veksten av offentlig oppmerksomhet til den.

Nye funksjoner – nye utfordringer

Økningen i tekniske evner og den dramatiske utvidelsen av biologiens innflytelse på folks liv har allerede gitt anledning til nye problemer. Alle kjenner debatten om akseptabiliteten av genetisk modifiserte matvarer. Den høye lønnsomheten i bioteknologiske næringer skaper en tendens til uvitende og implisitt å pålegge sine produkter (inkludert medisiner og mat) med konsekvenser som er vanskelig å forutsi. Den ekstremt raske og tilsynelatende ukontrollable utviklingen av naturvitenskapen har i en stund inspirert frykt for at biologi vil trenge inn i de forbudte områdene av menneskelig eksistens og påvirke slike aspekter som for eksempel menneskelig individualitet, lover og grenser for menneskelig eksistens, etc. suksessen til psykobiologi skaper ny frykt.Moratorier etablert fra tid til annen for forskning på enkelte områder av biologi er alltid midlertidige og kan ikke stoppe utviklingen av biologi i alle dens former og manifestasjoner tilgjengelig for menneskelige evner. Men selve utseendet på problemer og frykt av denne typen er et sikkert vitnesbyrd om biologiens suksess (de pleide å være redde for stråling og kjemisk forurensning, nå er de bioteknologiske produkter).

Praktiske applikasjoner

Generelle argumenter om dette emnet illustrerer levende konkrete eksempler.

På 1970-tallet ble det oppdaget et fenomen som kalles apoptose. 3hvis mening kan formativt overføres som selvmord av celler i interesse for en multicellular organisme.

Med hensyn til fundamentalitet og betydning er dette fenomenet sammenlignbart med celledeling og differensiering. Hans oppdagelse ble utført ved hjelp av tradisjonelle metoder, som de første tjue årene ble brukt til hans studie, som viste seg å være svært ineffektive. Men senere (da biologer skjønte funnets betydning), brukte de molekylære genetiske tilnærminger til analyse, og valgte som gjenstand for den nevnte ormen C. elegans – på grunn av den høye stabiliteten til antall celler i denne organismen og det praktiske å arbeide med det. Deretter ble det oppdaget en liste over gener knyttet til apoptose, deres homologer (gener med samme struktur) hos pattedyr ble identifisert, deres rolle i denne prosessen ble etablert, slik at apoptose-mekanismene ble bredt definert.

For flere års arbeid, ved hjelp av molekylærbiologiens prinsipper og metoder, ble problemet løst, som i flere tiår ikke har blitt studert ved tradisjonelle metoder.

Selv om problemene med medisinsk diagnostikk (og spesielt kreftforebygging og behandling) gjelder alle, er de fortsatt ikke fundamentalt løst, slik at onkologi ser ut til å være det mest passende springbrettet for å utvikle nye tilnærminger av praktisk betydning. En av dem angår søk og produksjon av tumorantigener, det vil si substanser som er karakteristiske for tumorceller, men fremmede for en sunn organisme (minst en voksen) og forårsaker dannelsen av tilsvarende antistoffer. Tumorantigener kan være grunnlaget for anticancer-vaksiner.

Det første tumorantigen ble oppdaget av G. I. Abelev tidlig på 1960-tallet.Så var mange forskere engasjert i dem, men deres identifikasjon og isolasjon forblev vanskelige problemer. Molekylærbiologi tillatt for utvikling av en relativt enkel og effektiv tilnærming til å lage oncovaccines. Og selv om det ikke var mulig å lage tilstrekkelig effektive vaksiner, er det mer sannsynlig et problem med ufullstendig kunnskap om mekanismene for antitumorimmunitet enn en konsekvens av teknologienes ufullkommenhet.

Et av de mest slående eksemplene på bruk av moderne celle og molekylærbiologi som grunnlag for bioteknologisk produksjon kan være monoklonal antistoffindustrien. 4 uten hvilken dagens moderne vitenskap og medisin er utænkelig.

Slike antistoffer er et svært følsomt verktøy for analyse av biologiske makromolekyler. De brukes i immunokjemisk analyse for å identifisere og isolere stoffer, måle konsentrasjonen og i medisin – for diagnose. Tradisjonelt ble de oppnådd ved å immunisere dyr, dvs. ved å injisere dem med et stoff mot hvilket de ønsket å oppnå antistoffer. Imidlertid frembragte dette en blanding av antistoffer produsert av forskjellige kloner av celler ansvarlig for immunresponsen.Derfor var det ikke mulig å oppnå standardpreparater for fremstilling av antistoffer med nødvendig spesifisitet (selektivitet).

Det var mulig å gjøre dette ved hjelp av hybridomer – en ny teknologi basert på fusjon av celler av immuniserte dyr (vanligvis mus) med tumorceller. Hybridceller er nesten utødelige og har en høy evne til å reprodusere.

Ved hjelp av metoder for cellekloning, samt en rekke andre teknikker som letter utvalget av hybrider, isolerer forskere en klon av nøyaktig de celler som produserer de nødvendige antistoffene. De resulterende cellene (dette er hybridom) forener evnen til å produsere spesifikke antistoffer med udødelighet. Slike celler kan forplanteres i hvilken som helst mengde og opprettholdes i en vilkårlig lang tid. Antistoffene de danner er homogene, og for andre kvaliteter oppfyller de kravene til de reneste kjemiske reagensene.

Hybridomer forårsaket en revolusjon ikke bare i immunologi, men også i medisin og biologi generelt. Ved å bruke monoklonale antistoffer, har molekyler og celler allerede blitt vellykket identifisert, sykdommer diagnostiseres, de brukes til å behandle ondartede svulster og andre patologier.Imidlertid er musantistoffer fremmede for menneskekroppen, som igjen produserer antistoffer mot disse antistoffene, og nøytraliserer dem. Men dette problemet ble løst takket være genteknologi: Alle deler av antistoffmolekylet, bortsett fra et lite område som bestemmer dets spesifisitet, erstattes av menneskelige analoger. Som et resultat opphører antistoffer, mens de opprettholder spesifisitet, ikke å være fremmed for mennesker.

Antallet varianter av monoklonale antistoffer produsert har lenge vært i hundretusener, og deres produksjon er fortsatt en av rekordene med hensyn til avkastning.

***

Det ser ut til at det nå er mulig å gå tilbake til søket etter svaret på spørsmålet i starten av artikkelen: Hvorfor biologi, som har vært i naturvitenskapens armering i århundrer, okkuperte like stillinger ved siden av fysikk og kjemi, og overgår dem til og med i utviklingsfrekvenser og omfanget av finansiering. Det foreslåtte svaret er at i midten av 1900-tallet var to forskjellige tilnærminger til studiet av livet – de biologiske korpuskulære-genetiske og fysiologiske-metabolske retninger – slått sammen. Denne syntesen, som resulterte i fødsel av en ny vitenskapelig molekylærbiologi,ga en kraftig økning i biologiske evner i alle aspekter, førte til rask akkumulering av nøyaktig kunnskap og skapt grunnlaget for utviklingen av ny teknologi, hvis innflytelse strekker seg langt utover vitenskapen og penetrerer dypere og dypere inn i vårt liv, noe som gir en stor offentlig interesse.


1 Polymeraskjedereaksjon (PCR) er en metode for molekylærbiologi som gjør det mulig å øke de lave konsentrasjonene av individuelle DNA-fragmenter i et biologisk materiale (prøve). I tillegg til enkel reproduksjon av DNA-kopier (amplifikasjon) tillater PCR mange andre manipulasjoner med genetisk materiale (introduksjon av mutasjoner, spleising av DNA-fragmenter, etc.) og brukes mye i biologi og medisin (for eksempel for diagnostisering av arvelige eller smittsomme sykdommer, etablering av slektskap , isolering og kloning av gener, etc.).

2 Proteomikk er vitenskapen om proteiner og deres interaksjon (spesielt i menneskekroppen). Blant de prosessene som studeres av det, er syntese av proteiner, deres modifikasjon, dekomponering og erstatning i kroppen. Tidligere var studiet av proteiner innholdet i en av seksjonene av biokjemi.

3 Apoptose – programmert celledød,ledsaget av et sett av karakteristiske trekk som er forskjellige i unicellulære og multicellulære organismer: for eksempel cellekompresjon, kondensasjon og fragmentering av kromatin som fyller kromosomet, komprimering av cellemembraner (derfor, under apoptose, kommer ikke cellens innhold inn i miljøet).

4 Monoklonale antistoffer produserer immunceller som tilhører den samme celleklon (dvs. oppnådd fra en enkelt forløpercelle). De kan produseres på nesten hvilken som helst substans som antistoffet vil binde spesielt, noe som gjør at de kan bli mye brukt i biokjemi, molekylærbiologi og medisin for påvisning av et bestemt stoff eller dets rensing.


Like this post? Please share to your friends:
Legg att eit svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: