"Pepelka" postane princesa ali kraj biologije v hierarhiji znanosti

“Pepelka” postane princesa ali kraj biologije v hierarhiji znanosti

Alexander Alexandrovich Yarilin,
Doktor medicinskih znanosti, vodja celične imunološke službe Državnega znanstvenega centra Ruske federacije – Inštitut za imunologijo Zvezne medicinske in biološke agencije Ruske federacije
"Ekologija in življenje" številka 12, 2008

V zadnjih desetletjih je biologija, ki je bila prej preučena kot skoraj zunajzakonska narava naravoslovnih znanosti, postala vodilna oseba, ki je pritegnila vse več pozornosti javnosti, pa tudi materialne in človeške vire. Najbolj impresivno je hitrost te transformacije. Vprašanje seveda izhaja iz njegovih vzrokov. V članku so predstavljene nekatere misli o tem.

Biološke značilnosti

Biologija – znanost o življenju in živih predmetih – tradicionalno spada v kompleks naravoslovnih znanosti in se običajno šteje med najpomembnejše med njimi – fiziko in kemijo. Toda tudi pri najbolj površni primerjavi te triade, nekatere značilnosti biologije opozarjajo na sebe in jih ločujejo od številnih naravoslovnih disciplin.

Domov – neverjetna zapletenost predmeta študija – živa narava – v primerjavi z naravo inertnega, ki ga preučujejo druge naravoslovne znanosti.Poleg tega razumevanje narave življenja kaže kot tiho, vendar očiten pogoj predhodno razumevanje narave nežive snovi. Seveda te izjave ne bi smeli razumeti v smislu, da je treba zakone nežive snovi najprej v celoti razkriti, nato pa se lahko obrnete na študij življenja. Primerneje je analogija z zdravilom. Dejansko poseg v živi organizem za zdravljenje bolezni vključuje razumevanje zakonov, ki temeljijo na vitalni dejavnosti, pa tudi poznavanje narave bolezni. Toda, če bi se to načelo izvajalo dobesedno, bi se medicina kot vrsta aktivnosti do zdaj ne bi pojavila. Pravzaprav, tako kot zdravilo sledi na spoštljivi razdalji za razvoj biologije, se biologija razvija z določenim intervalom po fiziki in kemiji. Ta "sekundarna narava" biologije v povezavi s fiziko in kemijo se kaže ne le na področju znanja in razumevanja zakonov živih naravnosti, ampak na podlagi splošnejših zakonov materije (ne pa tudi samodejno sledenje). Metodološka osnova biologije, orodja te znanosti izhajajo iz tehnologije, ki je potomci fizike in kemije.Dovolj je, da se spomnimo, da so dali biologiji ustvarjanje mikroskopa, razvoj metod analitične kemije itd.

Druga pomembna značilnost biologije je, da se njegovi predmeti (biologi), ki so živa bitja, hkrati pojavljajo tudi na svojih predmetih. To daje biologiji dodatno privlačnost v primerjavi z drugimi naravoslovnimi znanostmi in v vsakem trenutku služi kot jamstvo za javni interes.

Poleg tega je biologija osnova medicine, ki je uporabna veja biologije in je pomembna spodbuda za financiranje, pomembno vpliva na strukturo bioloških raziskav, ki spodbuja razvoj predvsem tistih področij, ki so najbolj povezana z medicino.

Zato lahko trdimo, da je zaradi neverjetne zapletenosti predmeta študija biologija v svojem napredku sledila fiziki in kemiji, ki temelji na metodah in vsebini teh ved. Hkrati je za živi objekt – človek – biologija posebna privlačnost ne le kot vir znanja o sebi, ampak tudi kot osnova za medicino in druge uporabne veje biologije, ki iz dneva v dan prevzema vse pomembnejšo vlogo v našem vsakdanjem življenju.

Biološki dualizem

Dvojnost tradicionalne biologije se najbolj jasno kaže v soobstoju "korpuskularno-genetskih" in "fizioloških in metabolnih" njegovih smeri.

Šteje se, da se razvoj katere koli naravne znanosti začne z opazovanjem in kopičenjem dejstev, sledi teoretični razumevanje in eksperimentalna analiza teh dejstev in medsebojne povezave med njimi. Na primer, fizika je precej zgodaj ločila študij določenih predmetov (vesolja, zemlje itd.) Iz študije splošnih zakonov o obstoju snovi, kar je povzročilo neodvisne, čeprav bolj zasebne vede – astronomijo, kozmologijo, geologijo itd. Bilo je drugačno. Doslej je skupaj s splošno biologijo botanika, zoologija, mikrobiologija, kompleks humanističnih znanosti (vključno z uporabnimi disciplinami, vključno z medicino) v globinah. Še več, splošna biologija se je pred približno pol stoletja uveljavila kot neodvisno, enako področje biologije. V zvezi s tem je treba spomniti, da šele pred kratkim šolski učbeniki o biologiji sploh niso obstajali – namesto njih so bili kot zasebni oddelki – botanika, zoologija, anatomija in človeška fiziologija ter zloglasni "Osnove Darwinizma" kot skupna biološka poučevanja.Vse to je mogoče videti na eni strani kot manifestacija posebne kompleksnosti in raznolikosti predmetov študija biologije, na drugi pa kot znak nezrelosti te znanosti.

Zgodovina turneja

Poskusimo na kratko pregledati zgodovino biologije, da bi odkrili najbolj splošne težnje v njej (kar je potrebno za nadaljnjo razpravo).

Očitno je bila prva sistematična privlačnost znanstvene študije živih predmetov človeška anatomija, ki je imela očitno uporabno medicinsko usmeritev. Uspehi, doseženi v antiki, srednjem veku in renesansi, so skoraj izčrpali to področje raziskav. V renesansi v delih prvih fiziologov (ki so proučevali sistem za krvni obtok) je človeško telo "delalo". Da bi bolje razumeli, kako deluje človeško telo, je bilo potrebno globlje kemijsko znanje, v 19. stoletju pa so se na njihovi podlagi rodili tudi biokemija in teorija metabolizma. Razločno samo v celici mikroskopa je začelo veljati za osnovo živega organizma. Poudarek na makroskopskem opazovanju organov je bil preusmerjen na mikroskopsko analizo strukture tkiv.Konec 19. stoletja so nastale ideje o urejanju fizioloških funkcij, nastanek homeostaze in doktrinu centralnega živčnega sistema, ki je postala krona fiziologije.

Ker je bila ta smer v biologiji, kot je bilo že omenjeno, usmerjena in se je sklicevala predvsem na medicino, možnosti fizioloških študij na človeku pa so bile zelo omejene, zato je bilo za preučevanje procesov v človeškem telesu treba vključiti eksperimentalne živali. Kot rezultat, pridobljeno znanje je pridobilo ne samo ozko medicinsko, ampak tudi splošno biološko (razširjeno na predstavnike različnih vrst) interpretacijo. Na podobnih nalogah in podobnih znanstvenih instalacijah se podobno razvijajo fiziologija in biokemija rastlin. Ta veja biologije lahko označimo kot fiziološko in metabolično.

Od samega začetka je bila druga smer v biologiji osredotočena na študij splošnih bioloških zakonov. Začetni cilj je bil isti opisni pristop. Prva temeljna posploševanja na tej poti so povezana s primerjalno anatomijo. Na podlagi tega je nastala ideja o enotnosti živih bitij in sorodnosti med organizmi, ki je predstavljala osnovo za biološko taksonomijo, ki je bila postavljena v 17. stoletju.

Naslednji korak je bil ustvariti evolucijsko teorijo, ki jo je močno olajšalo praktično delo pri umetni vzreji živali in rastlin v kmetijski praksi. Skoraj istočasno z razvojem Charlesa Darwina o teoriji naravne selekcije kot osnove evolucijskega procesa je G. Mendel vzpostavil korpuskularno naravo dedovanja. Zahvaljujoč pripravljeni citološki (celični) osnovi je sledil hiter razvoj genetike (kromosomska teorija dednosti, študija mutacij kot vir biološke raznovrstnosti, dobava materiala za izbor itd.). Genetika prve polovice 20. stoletja je bila formalna brez razloga: za razumevanje bistva genetskih in evolucijskih procesov biokemična narava enot dednosti in predmetov selekcije na tej stopnji ni bila pomembna. To vejo biologije označujemo kot korpuskularno-genetsko.

Dve biologiji?

Preprosto je videti, da so se pristopi, na katerih temeljita obe veji, izrazito razlikovali. Sprva je to vplivalo na razliko v začetnih interesih, nalogah in konceptih, nato pa se razširilo na metodološke pristope, tako da je končno oblikovalo dva načina znanstvenega razmišljanja.Razlike v stališčih navijačev teh "dveh biologij" so bile tako resne, da so na kardinalovo vprašanje drugače odgovorile – kaj je osnova življenja.

Položaj adherentov korpuskularno-genetskega trenda je bil na kratko (čeprav ni bil preveč jasen do neizkušenih), ki ga je oblikoval N.V. Timofeev-Resovskiy: "Osnova življenja je kontingentno zmanjšanje." S prepričljivo ponovitvijo je razumel podvojitev bioloških predmetov (konec koncev, kromosomov, genov, DNK) z možnimi odstopanji od začetnega stanja.

Pripadniki fiziološkega in presnovnega trenda so bili osnova življenja metabolizem, katerega prenehanje je nepopravljivo in pomeni smrt.

Nekdo se ne more strinjati, da sta razumevanje narave življenja poštena, vendar se na tak način nahajajo na različnih ravneh. Korpuskularno-genetsko razumevanje je v prvi vrsti povezano z dedno – procesom samoreprodukcije in vzroki raznolikosti živih predmetov, medtem ko fiziološko in metabolično razumevanje temelji na registraciji fenotipskih manifestacij dednih lastnosti.

Ta biologija biologije je obstajala do sredine 20. stoletja, ko so se zgodili dogodki, ki so privedli do sinteze obravnavanih površin.Bila je ta sinteza, ki je služila kot osnova za napredek biologije brez primere, ki je pripeljal na vodilna mesta v naravoslovju.

Sinteza "dveh biologij" in rojstvo molekularne biologije

Nobelova nagrada za fiziologijo in medicino za leto 1962 je bila podeljena J. Watsonu, F. Creeku in M. Wilkinsu za dešifriranje strukture DNA (objavljena leta 1953). Pravzaprav je bila nagrada podeljena dve različni delovni nalogi. M. Wilkins in R. Franklin sta opravili strukturno analizo DNA kristalov (primer zgleda sinteze znanosti: metode in principi fizike, ki se uporabljajo za preučevanje kemičnih struktur – makromolekule, ki so ključnega pomena za biologijo). J. Watson in F. Crick sta izdelala teoretično generalizacijo glede strukture DNK, ki je omogočila, da bi razložila osnovne lastnosti te molekule kot nosilca dednosti. Prej biokemist E. Chargaff (ki je kasneje postal goreči nasprotnik "nove biologije" s svojo stilizmiko in ideologijo) ugotovil, da je vsebnost dušikove baze v DNA adeninu (A) enaka vsebnosti timina (T), vsebnost gvanina pa je citozin ( C); Te baze torej tvorijo pari A-T in C-G (pravilo Chargaff), kar je ključno dejstvo za konstrukcijo Watsona in Cricka modela DNK.Bistvo tega modela je bilo, da je DNA dvojna vijačnica, njene tvorbe pa so medsebojno komplementarne (z drugimi besedami, komplementarne drug drugemu) zaradi vodikovih vezi med določenimi nukleotidi – ravno tistimi, ki po pravilu Chargaffa ustrezajo drug drugemu. Model je pojasnil vlogo DNK kot nosilca dednosti, ki jo kodira zaporedje nukleotidov (zamisel kode je kmalu oblikoval G. Gamow).

To generalizacijo (ki je kmalu postala splošno priznana) so sledile intenzivne raziskave, ki so razvile te koncepte in jih "vgradile" v kontekst tradicionalnih biokemičnih konceptov. Pomembni mejniki so bili: preučevanje usmerjenega prenosa bioloških informacij iz DNA v RNA (in od njega na proteine); dekodiranje kode pri prenosu informacij od nukleinskih kislin do beljakovin; odkritje encimov, ki katalizirajo sintezo DNA, RNA in beljakovin, kot tudi subcelularne strukture, v katerih potekajo ti procesi. Celotno verigo dogodkov iz replikacije DNK na sintezo proteinov je uspelo razmnoževati zunaj celice.

Danes je jasnoda je odkritje dvojne strukture vijačnice DNA, ki je povzročil hitro naraščajočo plaznost najpomembnejših rezultatov splošnega znanstvenega pomena, kar je neizogibno pripeljalo do nič drugega kot sinteza prej ločenih in nezdružljivih vidnih vej biologije. Geni so pridobili "biokemijsko meso", njihovo delo je zdaj mogoče predstavljati v obliki biokemičnih procesov. Načeloma je postala jasna biokemijska podlaga genskih procesov, na molekularnem nivoju pa so bili utemeljeni fiziološki vzorci. Molekularno premislek, ki je na začetku vplival na teorijo dednosti, se je hitro razširil na analizo temeljev celične fiziologije in nato organizma. Zdaj pa vse raziskave, ki zahtevajo hevristični in konceptualni pomen, vključujejo molekularno, po možnosti molekularno genetsko, okrepitev.

Tako se je rodila nova znanost, molekularna biologija, pod svojim pokroviteljstvom pa je potekala sinteza korpuskularno-genetskih in fiziološko-metaboličnih smeri biologije.

Plod biološke revolucije

Poleg revolucije v razumevanju živih bitij so ti rezultati pripeljali do oblikovanja nove metodologije, ki je močno obogatila možnosti eksperimentalne biologije.Eden od učinkovitih metodoloških pristopov je bilo kloniranje bioloških predmetov na ravni genov in celic (še prezgodaj je govoriti o kloniranju organizmov za znanstveno analizo). V primerjavi s prej obstoječimi metodami ločevanja molekul in celic je kloniranje dalo ogromne prednosti v povezavi z zmanjšanjem težavnosti, časovnimi in materialnimi stroški ter opaznim povečanjem učinkovitosti. Metode sekvenciranja so bile bistveno izboljšane – določanje zaporedja monomerov v sestavi makromolekul, ki so se izkazale za posebej uspešne pri proučevanju nukleinskih kislin. Na podlagi novega znanja na področju molekularne in celične biologije so razvili metode matične proteinske biosinteze, ki so pri hitrosti in učinkovitosti s tradicionalno kemično sintezo neprimerljivi. Nazadnje je bilo mogoče razviti metode za manipuliranje genov – naučili so se, da se razsežejo in vdelajo v celice, selektivno nadzirajo svojo dejavnost itd. Vsi ti pristopi, ki so se presenetljivo hitro razvili v okviru molekularne biologije, so služili kot osnova za gensko inženirstvo V letih 20. stoletja, šele četrt stoletja po razširitvi strukture DNK – odkritje dvojne vijačnice.Tehnologije genetskega in širšega molekularnega inženirstva so se intenzivno uporabljale v znanstvenih raziskavah, kar je močno povečalo njihovo dokazno moč. Uvedli so jih celo v rutinsko laboratorijsko prakso (npr. Verižno reakcijo s polimerazo 1 Od osemdesetih let dalje se uporablja v medicinski diagnostiki za določanje združljivosti tkiva itd.). Ti metodološki pristopi so v bistvu revolucionirali biotehnologijo.

Točna znanost

Za razliko od fizike in kemije, ki so bile prvotno natančne znanosti, biologija samo nekaj njegovih delov (na primer genetika) trdila, da so natančnost. To je bilo posledica dejstva, da so bili ponavadi (zlasti v fiziološki in metabolični smeri) raziskovalci vsebovani z mešanicami molekul in celic, ki so jih analizirali z uporabo metod, ki omogočajo različne interpretacije rezultatov. Uporaba molekularnih metod analize je biologijo naredila točno znanost, ker je omogočila uporabo pri čiščenju čistih bioloških snovi (molekul, celic) in uporabila metode, ki dajejo nedvoumne rezultate. V zvezi s tem se je močno povečala dokazna moč bioloških raziskav, izvedenih z uporabo nove metodologije.Posledica teh sprememb je bil oster pospešek napredka biologije: obseg znanja, pridobljenega v preteklih desetletjih, je primerljiv s količino, ki se je na področju biologije nabirala več stoletij svojega obstoja.

Cilji svetovnega razgleda – Globalni projekti

Nujno je omeniti takšne značilnosti razvoja sodobne biologije kot usmeritve k pridobivanju univerzalnih in temeljnih rezultatov v okviru globalnih projektov. Primer je projekt "Human Genome", namenjen popolnemu dekodiranju človeškega genoma. Na prvi pogled se zdi takšno znanje odvečno, podobno formalni katalogizaciji. Vendar pa ob natančnejšem pregledu ni težko preveriti, ali to ni tako. Na primer, raziskovanje delovanja celic raziskovalci zdaj praviloma določajo izražanje vseh genov, vključenih v njihovo delo. Brez njihove specifikacije bi bilo dekodiranje dobljenih rezultatov nemogoče in zato bi bilo nemogoče oceniti funkcije celice. Doslej ni bil samo človeški genom popolnoma dekodiran, ampak tudi miš, plodovi muhe, črv Cenorabditis elegans, ki so najljubši modeli genetskih in molekularnih bioloških raziskav. Zdaj v okviru proteomike 2 Izvaja se podobna katalogizacija človeških in živalskih beljakovin, kar je že povezano z uresničevanjem fizioloških funkcij telesa in lahko postane najbolj popoln izraz sinteze korpuskularno-genetskih in fiziološko-metaboličnih smeri biologije.

Spreminjanje idej o biologiji in njeni vlogi

Veliko prodiranje molekularne biologije v vse biološke discipline je povzročilo pojem, da tradicionalne biološke znanosti (citologija, biokemija, fiziologija) in celo njihovi posamezni deli (v medicini, na primer onkologija, hematologija, imunologija) izgubijo svojo individualnost in se preoblikujejo v dele posamezne molekule biologija. Ta pogled odraža maksimalizem adeptov molekularnega pristopa v biologiji. Vendar podobne epizode niso opazili le v zgodovini biologije in se običajno končali s ponovno vzpostavitvijo suverenosti znanstvenih disciplin, ki imajo svoje posebne naloge, predmete in raziskovalne metode. Na primerpri kateri koli stopnji penetracije molekularnih pristopov v celično biologijo, celica vedno ostane neodvisen biološki predmet, ki ni zmanjšan za vsoto molekul, ki ga tvorijo, in ustvarja posebne naloge in metodološke pristope. V še večji meri so meje uporabe molekularnih pristopov opazne pri prehodu z molekularno-genetskih in ontogenetskih ravni organizacije življenja na prebivalstvo in biosfero. Kljub temu je očitno, da je bila ideološka in metodološka enotnost biologije precej okrepljena z uvedbo načel in metod molekularnih pristopov.

Kot je bilo že omenjeno, je prehod biologije na molekularno raven ustvaril novo biotehnologijo. Njegovo bistvo je v industrijski rabi sodobnih metod biologije (zlasti genskega inženirstva) za proizvodnjo številnih praktično pomembnih bioloških proizvodov: novih zdravil in diagnostičnih izdelkov, živilskih proizvodov, reagentov za znanstvene raziskave itd. Najbolj značilen proizvod take proizvodnje je rekombinanten ( umetno ustvarjene in imajo nove lastnosti) beljakovin, katerih sinteza krmili nove gene, ki so vnesene v celice.Dobičkonosnost biotehnološke proizvodnje je že dolgo presegla tradicionalno industrijo – lahko se z njim konkurira samo računalniška tehnologija. V tem pogledu se je vpliv biologije na naše življenje znatno povečal, kar je posledično pripomoglo k večji pozornosti javnosti.

Nove funkcije – novi izzivi

Povečanje tehničnih zmogljivosti in dramatično širjenje vpliva biologije na življenje ljudi sta že povzročila nove težave. Vsi poznajo razpravo o sprejemljivosti gensko spremenjenih živil. Visoka donosnost biotehnoloških industrij ustvarja težnjo, da nevede in implicitno naložijo svoje izdelke (vključno z zdravili in hrano) s posledicami, ki jih je težko napovedati. Izredno hiter in navidezno nenadzorovan napredek znanosti je že nekaj časa navdihnil strah, da biologija prehaja v prepovedana območja človeškega obstoja in vpliva na take vidike, kot so na primer človekova individualnost, zakoni in meje človekovega obstoja itd. Kombinacija neverjetnega napredka v biotehnologiji uspeh psihobiologije ustvarja nove strahove.Moratoriji, ki so občasno vzpostavljeni za raziskovanje na določenih področjih biologije, so vedno začasni in ne morejo ustaviti razvoja biologije v vseh oblikah in manifestacijah, ki so na voljo za človeške sposobnosti. Vendar pa je sam pojav takšnih problemov in strahov zanesljivo dokazovanje uspeha biologije (ranili so se pred sevanji in kemičnim onesnaževanjem, sedaj so proizvodi biotehnologije).

Praktične aplikacije

Splošni argumenti na to temo jasno prikazujejo konkretne primere.

V sedemdesetih letih je bil odkrit pojav, ki se imenuje apoptoza. 3katerega pomen se lahko figurativno prenese kot samomor celic v interesu večceličnega organizma.

Kar se tiče osnovnosti in pomena, je ta pojav primerljiv s celično delitvijo in diferenciacijo. Njegovo odkritje so izvedli s tradicionalnimi metodami, ki jih je prvih dvajset let uporabljalo za njegovo študijo, ki se je izkazalo za zelo neučinkovito. Ampak kasneje (ko so biologi spoznali pomen odkritja) so uporabili molekularne genetske pristope k analizi, izbrali kot predmet zgoraj omenjenega črva C. elegans – zaradi visoke stabilnosti števila celic v tem organizmu in udobnosti dela z njim. Po tem je bil hitro določen seznam genov, povezanih z apoptozo, identificirani so bili njihovi homologi (geni z isto strukturo) pri sesalcih, njihova vloga v tem procesu pa je bila določena tako, da so bili mehanizmi apoptoze široko opredeljeni.

Za več let dela z uporabo načel in metod molekularne biologije je bil problem rešen, kar ga že več desetletij ni mogoče preučevati s tradicionalnimi metodami.

Čeprav se problematika medicinske diagnostike (predvsem preprečevanja in zdravljenja raka) nanaša na vsakogar, še vedno ni temeljito rešena, zato se zdi, da je onkološko najbolj primerna odskočna deska za razvoj novih pristopov praktičnega pomena. Ena izmed njih se nanaša na iskanje in proizvodnjo tumorskih antigenov, to je snovi, značilne za tumorske celice, tuje pa zdravemu organizmu (vsaj odrasli) in povzroči nastanek ustreznih protiteles. Tumorski antigeni so lahko osnova za cepiva proti raku.

Prvi tumorski antigen je odkril G. I. Abelev v začetku šestdesetih let.Potem so se ukvarjali z njimi mnogi raziskovalci, vendar so njihova identifikacija in izolacija ostali težavni problemi. Molekularna biologija je omogočila razvoj razmeroma preprostega in učinkovitega pristopa k ustvarjanju oncovaccinov. In tudi če ni bilo mogoče ustvariti dovolj učinkovitih cepiv, je verjetneje problem nepopolnega znanja o mehanizmih protitumorske imunosti kot posledice neusklajenosti tehnologije.

Eden najbolj presenetljivih primerov uporabe sodobne celične in molekularne biologije kot osnove biotehnološke pridelave je lahko industrija monoklonskih protiteles. 4 brez katerih je današnja sodobna znanost in medicina nepredstavljiva.

Takšna protitelesa so zelo občutljivo orodje za analizo bioloških makromolekul. Uporabljajo se pri imunokemijski analizi za ugotavljanje in izolacijo snovi, merjenje njihove koncentracije in v medicini – za diagnozo. Tradicionalno so bili pridobljeni z imuniziranjem živali, to je z vbrizganjem s snovjo, s katero so želeli pridobiti protitelesa. Vendar je to povzročilo mešanico protiteles, ki jih proizvajajo različni kloni celic, odgovorni za imunski odziv.Zato ni bilo mogoče dobiti standardnih pripravkov za proizvodnjo protiteles z zahtevano specifičnostjo (selektivnost).

To je bilo mogoče storiti s pomočjo hibridoma – nove tehnologije, ki temelji na združevanju celic imuniziranih živali (običajno miši) s tumorskimi celicami. Hibridne celice so skoraj nesmrtne in imajo visoko sposobnost razmnoževanja.

Z uporabo metod kloniranja celic, kot tudi številne druge tehnike, ki olajšajo izbiro hibridov, znanstveniki izolirajo klon natančno tistih celic, ki proizvajajo potrebna protitelesa. Nastale celice (to je hibridoma) združujejo sposobnost proizvajanja specifičnih protiteles z nesmrtnostjo. Takšne celice je mogoče razmnoževati v poljubni količini in vzdrževati za poljubno dolgo časa. Protitelesa, ki jih tvorijo, so homogena in za druge lastnosti izpolnjujejo zahteve za najčistejše kemične reagente.

Hibridomi so povzročili revolucijo ne samo v imunologiji, temveč tudi v medicini in biologiji na splošno. Uporaba monoklonskih protiteles, molekul in celic je že uspešno identificirana, bolezni se diagnosticirajo, uporabljajo se za zdravljenje malignih tumorjev in drugih patologij.Vendar pa so protitelesa miši tuja človeškemu telesu, kar pa ustvarja protitelesa proti tem protitelesom, ki jih nevtralizirajo. Toda ta problem je bil rešen zaradi genskega inženiringa: vsi deli molekule protiteles, razen majhnega območja, ki določa njegovo specifičnost, nadomestijo analogi človeka. Rezultat tega je, da protitelesa, ob ohranjanju specifičnosti, prenehajo biti tuja ljudem.

Število variant proizvedenih monoklonskih protiteles že dolgo stoji na več tisoč, njihova proizvodnja pa ostaja ena od rekordnih glede na donos.

***

Zdi se, da se je zdaj mogoče vrniti k iskanju odgovora na vprašanje, ki je bilo postavljeno na začetku članka: zakaj biologija, ki je bila stoletja v naravnih znanostih v naravnih znanostih, zasedla enake položaje poleg fizike in kemije in celo presega njihovo stopnjo razvoja in obseg financiranja. Predlagani odgovor je, da sta sredi 20. stoletja združena dva različna pristopa k študiji življenja – korpuskularno-genetski in fiziološko-metabolični smeri biologije. Ta sinteza, ki je privedla do rojstva nove znanosti – molekularne biologije,zagotovil močno povečanje zmogljivosti biologije z vseh vidikov, pripeljal do hitrega kopičenja točnega znanja in ustvaril osnovo za razvoj novih tehnologij, katerih vpliv se razteza daleč preko znanosti in prodira globlje in globlje v naše življenje, kar povzroča močan javni interes.


1 Verižna reakcija s polimerazo (PCR) je metoda molekularne biologije, ki omogoča znatno povečanje nizkih koncentracij posameznih fragmentov DNA v biološkem materialu (vzorcu). Poleg preproste reprodukcije kopij DNK (ojačanje), PCR omogoča mnoge druge manipulacije z genskim materialom (uvedba mutacij, spajanje DNA fragmentov itd.) In se pogosto uporablja v biologiji in medicini (na primer za diagnosticiranje dednih ali infekcijskih bolezni, vzpostavitev sorodnosti , izolacija in kloniranje genov itd.).

2 Proteomika je znanost beljakovin in njihova interakcija (zlasti v človeškem telesu). Med procesi, ki jih proučuje, so sinteza proteinov, njihova modifikacija, razgradnja in zamenjava v telesu. Prej je bila študija proteinov vsebina enega od odsekov biokemije.

3 Apoptoza – programirana celična smrt,ki ga spremlja niz karakterističnih značilnosti, ki so različni pri enoceličnih in večceličnih organizmih: na primer, kompresija celic, kondenzacija in fragmentacija kromatina, ki zapolnjuje kromosom, kopičenje celičnih membran (torej med apoptozo vsebnost celice ne vstopa v okolje).

4 Monoklonska protitelesa proizvajajo imunske celice, ki pripadajo istemu klonu celic (t.j., pridobljene iz ene celice prekurzorja). Lahko se proizvedejo na skoraj vsaki snovi, s katero se protitelo specifično veže, kar jim omogoča, da se široko uporabljajo v biokemiji, molekularni biologiji in medicini za odkrivanje specifične snovi ali njenega čiščenja.


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

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