XX gadsimts pagaidām ir bijis lielāko revolucionāro pārmaiņu laikmets Homo sapiens vēsturē. Visvarenākās un viszilākās izmaiņas ir skārušas cilvēka priekšstatus par viņa paša un dzīvās dabas izcelšanos un būtību. Biorevolūcija norāva noslēpumainības plīvuru no dzīvības materiālajiem pamatiem. Galvenie XX gs. Biorevolūcijas notikumi risinājās tieši pēdējo 50 gadu laikā, tātad vienas paaudzes acu priekšā. Pēc DNS dubultspirāles atklāšanas 1953. gadā, ģenētiskā koda atšifrēšanas 1961. - 1965. gados, gēnu inženierijas parādīšanās 1972. gadā XX gs. 90. gadi pārsteidza pat visoptimistiskākās prognozes. Pēdējais XX gs. Gadu desmits iezīmējās ar bezprecedenta tehnoloģiskiem risinājumiem visās ar bioloģiju un medicīnu saistītās sfērās, bet pēdējie 2 gadi piedzīvoja dzīvnieku un pat cilvēka klonēšanas izraisītās sensācijas.
Tieši gadu tūkstošu mijā parādījušās jaunas tehnoloģijas , tādas kā:
1) genomika un proteomika;
2) "DNA chips" un citas principiāli jaunas diagnostikas;
3) himēro proteīnu un DNS vakcīnas;
4) gēnu terapija;
5) dzīvnieku un cilvēka klonēšana.
Tuvākais XXI gs. uzdevums ir šo tehnoloģiju tālāka pilnveidošana, apvienojot bioloģijas, medicīnas,
mikroelektronikas un informācijas sasniegumus. Šo jauno zinātņu kopu varbūt nosauks par bioelektronisko medicīnu, tagad to dažkārt dēvē par farmakogenomiku.
Nav šaubu, ka XXI gs. būs arī jaunas biofilozofijas rašanās laikmets, kas balstīsies uz informāciju par dzīvo būtņu pilnām genoma struktūrām. Ja 1976. gadā tika noteikta pirmā pilna genoma struktūra vienam no visvienkāršākajiem vīrusiem 3569 nukleotīdu garumā, tad 1995. gads iezīmējās jau ar pirmās baktērijas, Escherichia coli zarnu nūjiņas, genoma struktūras atšifrēšanu, kas satur jau vairāk nekā 4 miljonus nukleotīdu. 1996. gadā sekoja rauga genoma atšifrēšana, ar 12 miljoniem nukleotīdu.
Pašlaik vairāki starptautiski kolektīvi strādā jau ne pie mikro organismu, bet pie augu, kukaiņu, zivju, peles un visbeidzot pie paša Homo sapiens genomu struktūras noteikšanas. Cilvēka genoma projekta nobeigums tiek
prognozēts ap 2003. - 05. gadu. Pilnas genoma struktūras paver ceļu jauniem diagnostikas principiem, tādiem kā uz mikroelektronikas un nukleotīdu ķīmijas robežas radītā DNS čipu tehnoloģija. DNS čipu pielietošana principā pieļauj vienlaicīgu vairāku simtu dažādu slimību izraisītāju noteikšanu un pat VISU cilvēka gēnu struktūras kontroli.
Jaunās tehnoloģijas vajadzīgas ne tikai slimību diagnostikai, bet arī to ārstēšanai, ar ko jau XX gs. Beigās sākusi nodarboties gēnu terapija. Simtiem gēnu terapijas protokolu jau ir apstiprināti veselai rindai iedzimto un onkoloģisko slimību. Zināšanas par proteīnu struktūru un to atsevišķo elementu funkcijām paver ceļu jaunu vakcīnu izveidošanai. Kā gēnu terapija, tā jaunu vakcīnu un diagnostiku tehnoloģijas balstās uz multimēro, daļiņas veidojošo proteīnu izmantošanu nesēju lomā.
GĒNU INŽENIERIJAS TEHNOLOĢIJA
Biotehnoloģija ir dažādu produktu iegūšana, izmantojot mikroorganismu, vīrusu, augu un dzīvnieku šūnas. Tā izseni tiek izmantota pārtikas, piemēram, maizes, jogurta, siera, vīna un alus, gatavošanai. Septiņdesmitajos gados tā izveidojusies par pastāvīgu zinātnes nozari. Tajā laikā radās arī gēnu inženierija (GI), kuras mērķis ir, izmantojot dzīvu organismu ģenētisko materiālu, kā arī mākslīgi radītus gēnus, pārveidot organismus. Gēnu inženierija ir tehnoloģiju komplekts, kas ļauj manipulēt ar ģenētisko materiālu jeb DNS, t.i., izdalīt, pievienot, izmainīt, kopēt, pavairot gēnus un pārvietot tos no vienas sugas uz citu.
Gēns no organisma X tiek ievietots organismā Y, lai radītu jaunu organismu Z. Z ir Y, kam piemīt dažas X īpašības, kas saglabāsies turpmākajās paaudzēs.
GĒNI
Informācija, pēc kuras veidojas atsevišķas šūnas un viss organisms kopumā, ir ierakstīta organisma genomā. Genomu veido divpavedienu dezoksiribonukleīnskābes (DNS) molekulas, kuras atrodas šūnas kodolā. Viena DNS molekula veido vienu hromosomu. Visa ģenētiskā informācija ir organizēta gēnos. Gēns ir noteikts iecirknis garajā DNS molekulā, kurš atbild par viena veida ribonukleīnskābes (RNS) vai proteīnu molekulu sintēzi šūnā. Šīs molekulas pilda noteiktas funkcijas, līdz ar to atbildot par šūnas (organisma) noteiktu morfoloģisku, anatomisku, fizioloģisku vai bioķīmisku pazīmi.…
