MAGAZIN ZA NAUKU, ISTRAŽIVANJA I OTKRIĆA
Planeta Br. 111 | BIOTEHNOLOGIJA
»  MENI 
 Home
 Redakcija
 Linkovi
 Kontakt
 
» BROJ 111
Planeta Br 111
Godina XX
Maj - Jun 2023.
»  IZBOR IZ BROJEVA
Br. 117
Maj 2024g
Br. 118
Jul 2024g
Br. 115
Jan. 2024g
Br. 116
Mart 2024g
Br. 113
Sept. 2023g
Br. 114
Nov. 2023g
Br. 111
Maj 2023g
Br. 112
Jul 2023g
Br. 109
Jan. 2023g
Br. 110
Mart 2023g
Br. 107
Sept. 2022g
Br. 108
Nov. 2022g
Br. 105
Maj 2022g
Br. 106
Jul 2022g
Br. 103
Jan. 2022g
Br. 104
Mart 2022g
Br. 101
Jul 2021g
Br. 102
Okt. 2021g
Br. 99
Jan. 2021g
Br. 100
April 2021g
Br. 97
Avgust 2020g
Br. 98
Nov. 2020g
Br. 95
Mart 2020g
Br. 96
Maj 2020g
Br. 93
Nov. 2019g
Br. 94
Jan. 2020g
Br. 91
Jul 2019g
Br. 92
Sep. 2019g
Br. 89
Mart 2019g
Br. 90
Maj 2019g
Br. 87
Nov. 2018g
Br. 88
Jan. 2019g
Br. 85
Jul 2018g
Br. 86
Sep. 2018g
Br. 83
Mart 2018g
Br. 84
Maj 2018g
Br. 81
Nov. 2017g
Br. 82
Jan. 2018g
Br. 79
Jul. 2017g
Br. 80
Sep. 2017g
Br. 77
Mart. 2017g
Br. 78
Maj. 2017g
Br. 75
Septembar. 2016g
Br. 76
Januar. 2017g
Br. 73
April. 2016g
Br. 74
Jul. 2016g
Br. 71
Nov. 2015g
Br. 72
Feb. 2016g
Br. 69
Jul 2015g
Br. 70
Sept. 2015g
Br. 67
Januar 2015g
Br. 68
April. 2015g
Br. 65
Sept. 2014g
Br. 66
Nov. 2014g
Br. 63
Maj. 2014g
Br. 64
Jul. 2014g
Br. 61
Jan. 2014g
Br. 62
Mart. 2014g
Br. 59
Sept. 2013g
Br. 60
Nov. 2013g
Br. 57
Maj. 2013g
Br. 58
Juli. 2013g
Br. 55
Jan. 2013g
Br. 56
Mart. 2013g
Br. 53
Sept. 2012g
Br. 54
Nov. 2012g
Br. 51
Maj 2012g
Br. 52
Juli 2012g
Br. 49
Jan 2012g
Br. 50
Mart 2012g
Br. 47
Juli 2011g
Br. 48
Oktobar 2011g
Br. 45
Mart 2011g
Br. 46
Maj 2011g
Br. 43
Nov. 2010g
Br. 44
Jan 2011g
Br. 41
Jul 2010g
Br. 42
Sept. 2010g
Br. 39
Mart 2010g
Br. 40
Maj 2010g.
Br. 37
Nov. 2009g.
Br.38
Januar 2010g
Br. 35
Jul.2009g
Br. 36
Sept.2009g
Br. 33
Mart. 2009g.
Br. 34
Maj 2009g.
Br. 31
Nov. 2008g.
Br. 32
Jan 2009g.
Br. 29
Jun 2008g.
Br. 30
Avgust 2008g.
Br. 27
Januar 2008g
Br. 28
Mart 2008g.
Br. 25
Avgust 2007
Br. 26
Nov. 2007
Br. 23
Mart 2007.
Br. 24
Jun 2007
Br. 21
Nov. 2006.
Br. 22
Januar 2007.
Br. 19
Jul 2006.
Br. 20
Sept. 2006.
Br. 17
Mart 2006.
Br. 18
Maj 2006.
Br 15.
Oktobar 2005.
Br. 16
Januar 2006.
Br 13
April 2005g
Br. 14
Jun 2005g
Br. 11
Okt. 2004.
Br. 12
Dec. 2004.
Br 10
Br. 9
Avg 2004.
Br. 10
Sept. 2004.
Br. 7
April 2004.
Br. 8
Jun 2004.
Br. 5
Dec. 2003.
Br. 6
Feb. 2004.
Br. 3
Okt. 2003.
Br. 4
Nov. 2003.
Br. 1
Jun 2003.
Br. 2
Sept. 2003.
» Glavni naslovi

TEMA BROJA

 

M.R.

Biotehnologija / Manipulacije genima

Od preistorije do veštačke inteligencije

 

 

Biotehnologija je stara koliko i civilizacija. Istorija biotehnologije može se podeliti na tri vremenski nejednaka razdoblja: drevnu (od “zore civilazacije” do pre 1800. Godine ne), klasičnu (1800-1945) i modernu biotehnologiju (od 1945. do danas). U svom iscrpnom članku Vremenska skala biotehnologije dr Ljubiša Topisirović (Inovacioni centar Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu) većinu “biotehnoloških dostignuća” do kraja XVIII veka naziva prosto “otkrićima” ili “razvojem događaja”, zasnovanim na uobičajenim opažanjima u prirodi.

Već nakon pripitomljavanja prehrambenih kultura (pšenice, kukuruza) i domaćih životinja, ljudi su zapazili formiranje gruša (sirne mase u mleku), pravili sir pripremljen dodavanjem reneta (enzima koji se nalazi u želucu teladi). Kvasac je u drevnom Vavilonu korišćen za prizvodnju piva, a u Egiptu pre 4000 godina za pripremu i pečenje hleba. Vino je kao proizvod fermentacije pravljeno u Asiriji pre 3500 godina. Razne tehnike fermentacije bile su poznate staroj Kini… Asteci su u XIII veku koristili alge (Spirulina) za pravljenje kolača. Koliko je onih koji znaju da je mazga jedan od najstarijih primera ukrštanja životinja (potomak mužjaka magraca i kobile, ženke konja), radi prenosa tereta?

Između pojave reči biologija (1802) i biotehnologija (1919) ili, tačnije, masovne proizvodnje penicilina u mikrobima (1942) desio se niz otkrića koja su utirala put savremenoj ekspanziji biotehnologije. Zbog nedostatka prostora, navešćemo samo neka, kako iz klasične tako i savremene epohe. Engleski fizičar Edvard Džener (Jenner), “otac vakcinacije”, i Luj Paster (Louis Pasteur), rođen samo godinu pre nego je Džener preminuo, razvili su tokom niza decenija vakcinu protiv malih boginja i besnila; 1855. je otkrivena bakterija Escherichia coli 1855 (postaće glavni predmet istraživanja i razvoja sistema za dobijanje raznih proizvoda u biotehnologiji), Fridrih Mišer (Friedrich Miescher, saInstituta za biomedicinska istraživanja u Bazelu, opisao je 1868. nuklein, a  1870. u laboratoriji je proizveden prvi eksperimentalni hibrid kukuruza. Uzgajivači su ukrštanjem sorti pamuka dobile stotine hibrida s vrhunskim kvalitetom.

Robert Koh

Nemački lekar Robert Koh (Koch) je 1876. doveo do ideje da su specifične bolesti uzrokovane određenim organizmima, od kojih je svaki imao specifičan oblik i funkciju, a 1881. opisao bakterije koje se formiraju na kriškama krompira. Kohov sunarodnik Valdajer-Harc (Heinrich von Waldeyer-Hartz) je 1888. uveo u naučnu literaturu termin hromozom, a dvadeset godina kasnije, 1909, Vilhelm Johansen (Johannsen) termin gen. Johansen je gen opisao kao nosioca nasleđa u živom svetu, utvrdivši da su geni povezani sa nasleđenim poremećajima. On je takođe skovao i termine genotip i fenotip.
A onda je Aleksandar Fleming 1928. otkrio “penicilin”, antibakterijski toksin, iz plesni Penicillium notatum, prvi antibiotik, koji će se koristiti protiv mnogih zaraznih bolesti. Fleming je tim povodom zabeležio: "Kad sam se probudio malo nakon zore 28. rujna 1928, sigurno nisam planirao da napravim revoluciju u medicini otkrivanjem prvog antibiotika na svijetu ili ubice bakterija." Godine 1940. tim istraživača sa Oksfordu pronašao je način da prečisti penicilin i učini ga stabilnim.

Dva ključna otkrića

Od nekoliko važnih otkrića posle Drugog svetskog rata, “dva se smatraju ključnim za početak ere povezivanja genetike i biotehnologije”, ističe dr Topisirović - otkriće strukture DNK  1953 (Watson i Crick) i tehnike rekombinantne DNK, 1973, od strane Koena (Stanley Cohen) i Bojera (Herbert Boyer), kojom je deo DNK izrezan iz plazmida bakterije E. coli i prenesen u DNK druge bakterije. Ova tehnika je popularno nazvana "genetičko inženjerstvo", koje je bilo osnova za razvoj nove naučne grane, molekularne biotehnologije
Američki naučnici Edvard Tatum i Jošua Lederberg otkrivaju da geni regulišu metabolizam proizvodnjom specifičnih enzima, za šta su 1958. godine podelili Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu). Koen i Bojer  su 1974. razvili tehniku povezivanja fragmenata DNK različitih organizama, nazvanu rekombinantna DNK (rDNK). Rekombinantni humani insulin je prvi put proizveden 1978, a razvoj sintetičkog insulin izazvao je rast biotehnološke industrije. Naredne godine je prvi put sintetisan i humani hormon rasta.
Sedamdesetih i osmadesetih godina XX veka, razvoj biotehnologije postaje direktno povezan sa genetikom. Do 1980-ih, kaže dr Topisirović, biotehnologija je prerasla u obećavajuću realnu industriju. Vrhovni sud SAD je 1980, u procesu kompanije Diamond protiv indijsko-američkog mikrobiologa  A. Čakrabartija (Anandamohana Chakrabarty) odobrio princip patentiranja genetički modifikovanih oblika života. Naučnici sa Univerziteta u Ohaju, 1981, konstruišu prve transgene životinje prenosom gena s drugih životinja na miševe; iste godine su razvijeni prvi aparati za sintezu DNK i konstruisana prva genetički modifikovana biljka. Prva rekombinantna DNK vakcina za stoku napravljena je 1982, a Američke agencije za hranu i lekove (FDA) odobrava prvi biotehnološki lek, koji su razvili korporacija Genentech i Eli Lilly, humani insulin proizveden u genetički modifikovanim bakterijama. Usledili su novi lekovi bazirani na biotehnologijama. Dalje se sve odvija kao na pokretnoj traci.

Tatumova vizija “nove” biotehnologije

Američki nobelovac Edvard L. Tatum je, na jednoj konferenciji 1964. godine, izneo svoju viziju "nove" biotehnologije: "Čini se da biološko inžinjerstvo prirodno spada u tri primarne kategorije sredstava za modifikovanje organizama. To su: 1) Rekombinacija postojećih gena ili eugenike; 2) Dobijanje novih gena procesom usmerene mutageneze ili genetičkim inžinjerstvom; 3) Modifikacija ili kontrola ekspresije gena".

Genetički kod života

Sav život na Zemlji kakav poznajemo, podseća dr Topisirović, kodiran je “genetičkom informacijom od četiri DNK slova: A, T, G i C. Ne više! U 2014. godini istraživači su konstruisali nove DNK baze u laboratoriji, proširujući genetički kod života i otvarajući vrata formiranja novih vrsta mikroba”.

Za savremenu biotehnologiju važna je izjava FDA iz 1993, da genetički modifikovana (GM) hrana "nije sama po sebi opasna" i ne zahteva posebnu regulaciju. Na klinikama u borbi protiv raka počinju da se koriste: genska terapija, modulacija imunološkog sistema i rekombinantno proizvedena antitela; razvijena je prva vakcina za hepatitis A (1995); otkriven je gen povezan sa izazivanjem Parkinsonove bolesti. Irski naučnik Vilmut (Ian Wilmut) je 1996. uspešno klonirao odraslu ovcu i nazvao je Dolly (nedavno je morala da bude uspavana).
Američki bitehnolog i biznismen dr Kreg Venter (Craig Venter) je 2010. uspešno pokazao da se sintetički genom može samostalno umnožavati i najavio završetak
konstrukcije "sintetičkog života" presađivanjem sintetisanog genoma sposobnog za samoreplikaciju u transformisanoj bakterijskoj ćeliji.

Korigovanje gena

Za modernu biotehnologiju značajna je 2013, kada su dva istraživačka tima najavila brzu i preciznu novu metodu CRISPR za korekciju izabranog dela sekvence genoma. “Takozvani CRISPR je poreklom iz bakterija koje ga koriste kao odbrambeni sistem od virusa”, kaže Topisirović. 
Već 2015.  naučnici su postigli brojna otkrića koristeći CRISPR tehnologiju za korigovanje gena. Istraživači u Kini su objavili podatke o korigovanju sekvence DNK humanog embriona, dok su na Harvarda ubacili gene davno izumrlog vunastog mamuta u žive ćelije slona u laboratoriji i saopštili da koriste CRISPR za potencijalno modifikovanje svinjskih organa za transplantaciju u čoveka i modifikaciju komaraca kako bi se iskorenila malarija.

Luj Paster

Godina 2015. bila je baš bogata otkrićima: otkriven je novi antibiotik, teixobactin, prvi u gotovo 30 godina koji bi mogao otvoriti put “novoj generaciji antibiotika za borbu protiv rastuće rezistancije bakterija”; istraživači sa Stanforda su otkrili metodu koja bi mogla naterati ćelije leukemije da se pretvore u bezopasne imunološke ćelije, makrofage; koristeći ćelije ljudi donatora, lekari su prvi put izgradili skup glasnih žica (ćelije su tako korigovane da formiraju tkivo koje oponaša vibrirajuće glasne žice u grkljanu koji stvaraju zvukove ljudskog glasa). Valja pomenuti i da je tim genetičara završio izradu najopsežnije karte humanog epigenoma, kao rezultat gotovo desetogodišnjeg istraživanja. Tim je uspeo da mapira više od sto vrsta ćelija čoveka, što će pomoći istraživačima da bolje razumeju kompleksne veze između DNK i bolesti.

Naučnici 2017. konstruišu pirinač otporan na bolesti bez umanjenja prinosa, a istraživači sa Salgrenske akademije (deo Univerziteta u Geteborgu) dobili su tkivo hrskavice ispisivanjem matičnih ćelija pomoću 3D-bioprintera.
Ove, 2023. godine, rumunski premijer Nikolae Čuka je postavio asistenta veštačke inteligencije za svog, kako je rekao, “novog počasnog savetnika” sa zadatkom da analizira društvene mreže i informiše vladu u realnom vremenu o predlozima i željama Rumuna. AI bot savetnik nazvan Jon je, po rečima svog šefa, “prvi vladin savetnik koji koristi veštačku inteligenciju” i proizvod je rumunskih istraživača.
Da li je ovo samo početak operacije transhumanizma, u čijoj osnovi je ideja da se, prema rečima jednog sociologa, poveća uloga mašine u odnosu na čoveka”, da se čovek “praktično priključi na mašinu”?
-Danas se biotehnologija koristi u velikom broju oblasti, ističe Lj. Topisirović, uključujući poljoprivredu, bioremedijaciju i forenziku, gde je DNK hibridizacija uobičajena praksa. Industrija i medicina podjednako koriste tehnike PCR (engl. polymerase chain reaction), imunoaseje i rekombinantnu DNK, i poentira:
- Genetička manipulacija bila je primarni razlog što se biologija sada smatra naukom budućnosti, a biotehnologija jednom od vodećih industrija.

Tri informativna molekula

U posljednje tri milijarde godina, veli dr Topisirović, život na Zemlji oslanjao se na dva informativna molekula, DNK i RNK. Molekularni biolozi Vitor Pinheiro i Philipp Holliger (Medical Research Council, V. Britanija) su, 2012, sintetisali i treći molekul: XNK polimer, koji baš kao i DNK poseduje genetičku informaciju i evoluira kroz prirodnu selekciju.

Sve više hektara pod GM usevima

Godine 2009. globalna površina biotehnoloških GM useva doseže 330 miliona hektara, a Američka agencija za hranu i lekove odobrava prvu genetički modifikovanu životinju za proizvodnju rekombinantnog oblika ljudskog antitrombina.

 

M.R.

 



Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"

 

 

 

  back   top
» Pretraži SAJT  

powered by FreeFind

»  Korisno 
Bookmark This Page
E-mail This Page
Printer Versie
Print This Page
Site map

» Pratite nas  
Pratite nas na Facebook-u Pratite nas na Twitter - u Pratite nas na Instagram-u
»  Prijatelji Planete

» UZ 100 BR. „PLANETE”

» 20 GODINA PLANETE

free counters

Flag Counter

6 digitalnih izdanja:
4,58 EUR/540,00 RSD
Uštedite čitajući digitalna izdanja 50%

Samo ovo izdanje:
1,22 EUR/144,00 RSD
Uštedite čitajući digitalno izdanje 20%

www.novinarnica.netfree counters

Čitajte na kompjuteru, tabletu ili mobilnom telefonu

» PRELISTAJTE

NOVINARNICA predlaže
Prelistajte besplatno
primerke

Planeta Br 48


Planeta Br 63


» BROJ 118
Planeta Br 118
Godina XXI
Jul - Avgust 2024.

 

 

Magazin za nauku, kulturu, istraživanja i otkrića
Copyright © 2003-2024 PLANETA