Хронология биотехнологии - Timeline of biotechnology
Историческое применение биотехнологии в течение времени, приводятся ниже в порядке. Эти открытия, изобретения и модификации свидетельствуют об эволюции биотехнологии еще до нашей эры.
До нашей эры
- 7000 г. до н.э. - китайцы открывают для себя брожение при изготовлении пива .
- 6000 г. до н.э. - йогурт и сыр, приготовленные разными людьми из бактерий, продуцирующих молочную кислоту .
- 4000 г. до н. Э. - египтяне пекут квасный хлеб на дрожжах .
- 500 г. до н.э. - Заплесневелый соевый творог, используемый в качестве антибиотика .
- 300 г. до н.э. - Греки практикуют севооборот для максимального плодородия почвы .
- 100 г. н.э. - Китайцы используют хризантему как естественный инсектицид .
= До 20 века
- 1663 - Первое зарегистрированное описание живых клеток на Роберта Гука .
- 1677 - Антони ван Левенгук открывает и описывает бактерии и простейшие .
- 1798 - Эдвард Дженнер использует первую вирусную вакцину для вакцинации ребенка от оспы .
- 1802 - Первое зарегистрированное использование слова « биология» .
- 1824 - Анри Дютроше обнаруживает, что ткани состоят из живых клеток .
- 1838 - Белок обнаружен, назван и зарегистрирован Герардом Йоханнесом Малдером и Йенсом Якобом Берцелиусом .
- 1862 - Луи Пастер обнаруживает бактериальное происхождение брожения .
- 1863 - Грегор Мендель открывает законы наследования .
- 1864 - Антонин Прандтль изобретает первую центрифугу для отделения сливок от молока .
- 1869 - Мишер идентифицирует ДНК в сперме о наличии форели .
- 1871 - Эрнст Хоппе-Зейлер обнаруживает инвертазу , которая до сих пор используется для изготовления искусственных подсластителей .
- 1877 г. - Роберт Кох разрабатывает метод окрашивания бактерий для идентификации.
- 1878 - Вальтер Флемминг открывает хроматин, что приводит к открытию хромосом .
- 1881 - Луи Пастер разрабатывает вакцины против бактерий, вызывающих холеру и сибирскую язву у кур .
- 1885 - Луи Пастер и Эмиль Ру разрабатывают первую вакцину против бешенства и используют ее на Джозефе Мейстере .
20 век''
- 1919 - Кароли Эреки , венгерский инженер- агроном , впервые употребляет слово «биотехнология».
- 1928 - Александр Флеминг замечает, что определенная плесень может остановить размножение бактерий, что приводит к появлению первого антибиотика : пенициллина .
- 1933 - коммерциализация гибридной кукурузы.
- 1942 - Впервые массовое производство пенициллина для микробов.
- 1950 - Создан первый синтетический антибиотик.
- 1951 г. - произведено искусственное осеменение скота замороженной спермой .
- 1952 г. - Л. В. Радушкевич и В. М. Лукьянович публикуют четкие изображения трубок диаметром 50 нанометров, изготовленных из углерода, в « Советском журнале физической химии» .
- 1953 - Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик описывают структуру ДНК .
- 1958 - Термин « бионика» придуман Джеком Стилом .
- 1964 - Первый коммерческий миоэлектрический рука разработан Центральный научно - исследовательский институт протезирования в СССР , и распространяется Ангара Limb завод в Великобритании .
- 1972 - Обнаружено, что состав ДНК шимпанзе и горилл на 99% похож на человеческий.
- 1973 - Стэнли Норман Коэн и Герберт Бойер проводят первый успешный эксперимент с рекомбинантной ДНК с использованием бактериальных генов.
- 1974 - Ученые изобрели первый биоцемент для промышленного применения.
- 1975 - Кёлер и Сезар Мильштейн разработали метод получения моноклональных антител .
- 1978 - Ученые из Северной Каролины Клайд Хатчисон и Маршалл Эдджелл показывают, что можно вводить специфические мутации в определенные участки молекулы ДНК.
- 1980 - Патент США на клонирование генов получен Коэном и Бойером.
- 1982 - Хумулин , препарат человеческого инсулина Genentech, производимый генно-инженерными бактериями для лечения диабета , является первым биотехнологическим препаратом, одобренным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов .
- 1983 - Разработана методика полимеразной цепной реакции (ПЦР).
- 1990 - Первое одобренное на федеральном уровне лечение генной терапией успешно выполнено молодой девушке, страдающей иммунным расстройством .
- 1994 - пищевые продукты и медикаменты США одобряют первую еду GM: « Flavr Savr » помидоры .
- 1997 - Британские ученые во главе с Яном Уилмутом из Института Рослина сообщают о клонировании овцы Долли с использованием ДНК из двух взрослых овечьих клеток.
- 1999 - Открытие гена, ответственного за развитие муковисцидоза .
- 2000 - Завершение «чернового наброска» генома человека в проекте « Геном человека» .
21-го века
- 2001 - Celera Genomics и проект « Геном человека» создают черновик последовательности генома человека . Он публикуется журналом " Наука и природа" .
- 2002 - Рис становится первой культурой, геном которой расшифрован.
- 2003 г. - завершен проект «Геном человека» , который предоставляет информацию о расположении и последовательности генов человека на всех 46 хромосомах .
- 2008 г. - японские астрономы запускают первый медицинский экспериментальный модуль под названием «Кибо», который будет использоваться на Международной космической станции .
- 2009 - Институт сердца Cedars-Sinai использует модифицированные гены сердца SAN для создания первого вирусного кардиостимулятора у морских свинок, теперь известного как iSAN.
- 2012 - Тридцать один-летний Zac Ваутер успешно использует нервная система контролируемая бионической ноги , чтобы подняться на Чикаго Уиллис - Тауэр .
- 16 апреля 2019 г. - Ученые впервые сообщают об использовании технологии CRISPR для редактирования генов человека для лечения онкологических больных, у которых стандартные методы лечения не увенчались успехом.
- 21 октября 2019 г. - В исследовании исследователи описывают новый метод генной инженерии, превосходящий предыдущие методы, такие как CRISPR, которые они называют « первичным редактированием ».
2020 г.
- 27 января - Ученые демонстрируют «Троянский конь» дизайнер - наночастицу , что делает клетку крови съедать - от наизнанку - участков атеросклеротических бляшек , что причина сердечных приступов и в настоящее время являются наиболее распространенной причиной смерти во всем мире .
- 5 февраля - Ученые разрабатывают систему редактирования генов на основе CRISPR-Cas12a , которая может исследовать и контролировать несколько генов одновременно, а также может реализовать логический строб, например, для обнаружения раковых клеток и выполнения терапевтических иммуномодулирующих реакций.
- 6 февраля - Ученые сообщают , что предварительные результаты фазы I проб с использованием CRISPR-cas9 гена редактировал из Т - клеток у пациентов с огнеупорным раком показывают , что, согласно их исследованию, такие CRISPR основе терапия может быть безопасной и выполнимой.
- 4 марта - Ученые сообщают, что они разработали способ трехмерной биопечати оксида графена с белком. Они демонстрируют, что эту новую биочерку можно использовать для воссоздания сосудисто- подобных структур. Это может быть использовано при разработке более безопасных и эффективных лекарств.
- 4 марта - Ученые сообщают, что впервые применили редактирование гена CRISPR-Cas9 внутри человеческого тела. Они направлены на восстановление зрения у пациента с наследственным врожденным амаврозом Лебера и утверждают, что проверка успешности процедуры может занять до месяца. В ходе часового хирургического исследования, одобренного государственными регулирующими органами, врачи вводят три капли жидкости, содержащей вирусы, под сетчатку пациента . В более ранних тестах на человеческих тканях ученые на мышах и обезьянах смогли исправить половину клеток с вызывающей заболевание мутацией, что было больше, чем необходимо для восстановления зрения. В отличие от редактирования зародышевой линии, эти модификации ДНК не наследуются.
- 9 марта - Ученые показывают, что CRISPR-Cas12b является третьим многообещающим инструментом редактирования CRISPR после Cas9 и Cas12a для инженерии генома растений .
- 14 марта - Ученые сообщают в препринте о разработке основанной на CRISPR стратегии под названием PAC-MAN (Профилактический антивирусный Crispr в клетках huMAN), который может находить и уничтожать вирусы in vitro . Однако они не смогли протестировать PAC-MAN на реальном SARS-CoV-2 , использовать механизм нацеливания, который использует только очень ограниченный участок РНК , не разработали систему для его доставки в клетки человека и могли бы нужно много времени, пока другая версия или потенциальная система-преемник не пройдет клинические испытания . В исследовании, опубликованном в качестве препринта, они пишут, что систему на основе CRISPR-Cas13d можно использовать как в профилактических, так и в терапевтических целях, и что ее можно быстро внедрить для борьбы с новыми штаммами пандемического коронавируса - и, возможно, с любым вирусом - поскольку она может быть адаптирована для другие РНК-мишени быстро, требуя лишь небольшого изменения. Газета была опубликована 29 апреля 2020 года.
- 16 марта - Исследователи сообщают, что они разработали новую платформу для скрининга CRISPR-Cas13d для эффективного проектирования направляющих РНК для целевой РНК . Они использовали свою модель для прогнозирования оптимизированных направляющих РНК Cas13 для всех белок-кодирующих РНК-транскриптов генома человека «ы ДНК . Их технология может быть использована в молекулярной биологии и в медицинских приложениях, например, для лучшего нацеливания на вирусную РНК или человеческую РНК. Нацеливание на человеческую РНК после того, как она была транскрибирована с ДНК, а не с ДНК, дало бы больше временных эффектов, чем постоянных изменений в геномах человека. Эта технология доступна исследователям через интерактивный веб-сайт и бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, а также сопровождается руководством по созданию направляющих РНК для нацеливания на геном РНК SARS-CoV-2 .
- 16 марта - Ученые представляют новую мультиплексную технологию CRISPR под названием CHyMErA (Cas Hybrid for Multiplexed Editing and Screening Applications), которую можно использовать для анализа того, какие или как гены действуют вместе, путем одновременного удаления нескольких генов или генных фрагментов с использованием как Cas9, так и Cas12a .
- 10 апреля - Ученые сообщают о достижении беспроводного контроля над секрецией гормона надпочечников у генетически немодифицированных крыс с помощью инъекционных магнитных наночастиц (МНЧ) и дистанционно применяемых переменных магнитных полей, которые нагревают их. Их результаты могут помочь в исследовании физиологических и психологических последствий стресса и связанных с ним методов лечения и представить альтернативную стратегию модуляции функции периферических органов, чем проблемные имплантируемые устройства.
- 14 апреля - Исследователи сообщают о разработке алгоритма прогнозирования, который может показать на визуализации, как комбинации генетических мутаций могут сделать белки высокоэффективными или неэффективными в организмах, в том числе для вирусной эволюции таких вирусов, как SARS-CoV-2 .
- 15 апреля - Ученые описывают и визуализируют атомную структуру и механическое действие пиоцина бактериоцина R2, убивающего бактерии, и конструируют модифицированные версии с поведением, отличным от естественной. Их открытия могут помочь в разработке наномашин, например, для целевых антибиотиков .
- 20 апреля - Исследователи демонстрируют диффузионный мемристор, изготовленный из белковых нанопроволок бактерии Geobacter sulfurereducens, который работает при значительно более низких напряжениях, чем описанные ранее, и может позволить создавать искусственные нейроны, которые функционируют при напряжениях потенциалов биологического действия . Нанопроволоки имеют ряд преимуществ по сравнению с кремниевыми нанопроводами, и мемристоры могут использоваться для прямой обработки сигналов биочувствительности , для нейроморфных вычислений и / или прямой связи с биологическими нейронами .
- 27 апреля - Ученые сообщают, что генетически модифицированные растения светятся намного ярче, чем это было возможно ранее, благодаря вставке генов биолюминесцентного гриба Neonothopanus nambi . Свечение является самоподдерживающимся, работает путем преобразования кофейной кислоты растений в люциферин и, в отличие от ранее использовавшихся генов бактериальной биолюминесценции, обладает высокой светоотдачей, видимой невооруженным глазом.
- 8 мая - Исследователи сообщают о создании искусственных хлоропластов - фотосинтетических структур внутри клеток растений . Они объединили тилакоиды , используемые для фотосинтеза, из шпината с бактериальным ферментом и искусственным метаболическим модулем из 16 ферментов , которые могут преобразовывать углекислый газ более эффективно, чем растения в одиночку, в капли размером с клетку. Согласно исследованию, это демонстрирует, как природные и синтетические биологические модули могут быть согласованы с новыми функциональными системами.
- 11 мая - Исследователи сообщают о развитии синтетических красных кровяных телец, которые впервые обладают всеми известными широкими природными свойствами и способностями естественных клеток . Кроме того, методы загрузки функциональных грузов, таких как гемоглобин , лекарства, магнитные наночастицы и биосенсоры АТФ, могут обеспечить дополнительные ненативные функции.
- 12 июня - Ученые объявляют предварительные результаты, демонстрирующие успешное лечение во время небольшого испытания первого применения редактирования генов CRISPR ( CRISPR-Cas9 ) для лечения наследственных генетических заболеваний - бета-талассемии и серповидноклеточной анемии .
- 8 июля - Митохондрии впервые подвергаются генному редактированию с использованием нового типа редактора баз без CRISPR ( DdCBE ) командой исследователей.
- 8 июля - команда RIKΞN исследователей сообщают , что им удалось с помощью генетически измененную вариант из Р. sulfidophilum , чтобы произвести spidroins , основные белки в паутинного шелка .
- 10 июля - Ученые сообщают, что после тренировок их печень выделяет белок GPLD1 , который также повышен у пожилых людей, которые регулярно тренируются , что это связано с улучшением когнитивной функции у старых мышей и что увеличивается количество GPLD1, продуцируемого печенью мыши. может принести много пользы от регулярных упражнений для мозга .
- 17 июля - Ученые сообщают, что дрожжевые клетки из одного и того же генетического материала и в одной среде стареют двумя разными способами, описывают биомолекулярный механизм, который может определять, какой процесс доминирует во время старения, и генетически конструировать новый путь старения с существенно увеличенной продолжительностью жизни .
- 24 июля - Ученые сообщают о разработке процесса на основе машинного обучения с использованием геномных баз данных для создания новых белков . Они использовали обратную статистическую физику, чтобы изучить закономерности сохранения и коэволюции аминокислот для определения правил проектирования.
- 8 сентября - Ученые сообщают , что подавляющий активин типа 2 рецепторов -signalling белок Миостатина и активин А с помощью активина А / миостатин ингибитора ACVR2B - испытания предварительно в организме человека в виде ACE-031 в 2010s - может защитить от обоего мышц и костей потери в мышей. Мыши были отправлены на Международную космическую станцию и могли в значительной степени поддерживать свой мышечный вес - примерно вдвое больше, чем у дикого типа, благодаря генной инженерии, направленной на удаление гена миостатина - в условиях микрогравитации .
- 18 сентября - Исследователи сообщают о разработке двух элементов, содержащих только активную направляющую РНК, которые, согласно их исследованию, могут позволить остановить или удалить генные накопления, введенные в популяции в дикой природе, с помощью редактирования гена CRISPR-Cas9 . Старший автор статьи предупреждает, что две нейтрализующие системы, которые они продемонстрировали в клеточных испытаниях, «не должны использоваться с ложным чувством безопасности для полевых генных приводов».
- 28 сентября - биотехнологи сообщают о генной инженерии утонченность и механическое описание синергических ферментов - PETase , первый обнаруженный в 2016 году, и MHETase из Ideonella sakaiensis - для более быстрой деполимеризации из ПЭТ , а также из PEF, которые могут быть полезны для depollution , переработки и Upcycling из смешанная пластика наряду с другими подходами.
- 7 октября - Нобелевская премия по химии 2020 года присуждена Эммануэль Шарпантье и Дженнифер А. Дудна за их работу по редактированию генома .
- 10 ноября - Ученые показывают в эксперименте с различной гравитационной средой на МКС, что микроорганизмы могут быть использованы для добычи полезных элементов из базальтовых пород путем биовыщелачивания в космосе.
- 18 ноября - Исследователи сообщают, что CRISPR / Cas9 , использующий систему доставки липидных наночастиц , впервые был использован для эффективного лечения рака у живых животных.
- 25 ноября - Ученые сообщают о разработке микрокапель для клеток водорослей или синергических водорослево-бактериальных многоклеточных сфероидных микробных реакторах, способных производить кислород, а также водород посредством фотосинтеза при дневном свете под воздухом, что может быть полезно в качестве биотехнологии водородной экономии .
- 30 ноября - Компания, занимающаяся искусственным интеллектом, демонстрирует основанный на ИИ подход к сворачиванию белков , одной из самых больших проблем в биологии, которая обеспечивает точность предсказания структуры белка более 90% в тестах проводимой раз в два года оценки CASP с AlphaFold 2 .
- 2 декабря - Правительство Сингапура выдает первое в мире нормативное разрешение на культивированный мясной продукт. Куриное мясо выращивали в биореакторе в жидкости, содержащей аминокислоты, сахар и соль. Куриные наггетсы на ~ 70% состоят из мяса, выращенного в лаборатории, а остальная часть состоит из белков маша и других ингредиентов. Компания обязалась стремиться к паритету цен с премиальными "ресторанными" порциями курицы.
- 11 декабря - Ученые сообщают, что они восстановили тимус человека, используя стволовые клетки и биоинженерный каркас .
2021 г.
- Ученые сообщают об использовании редактирования генома CRISPR / Cas9 для десятикратного увеличения количества антибиотиков формамицина, нацеленных на супербактерии .
- Ученые используют новые липидные наночастицы для редактирования генома CRISPR в печени мышей, что приводит к снижению уровня холестерина ЛПНП на 57% .
- Исследователи описывают метод редактирования эпигенома CRISPR-dCas9 для потенциального лечения хронической боли , анальгезию, которая подавляет Na v 1,7 и продемонстрировала терапевтический потенциал на трех моделях боли на мышах.
- Ученые сообщают об обнаружении неизвестных видов бактерий из Methylobacterium , условно названного Methylobacterium ajmalii , связанных с тремя новыми штаммами, назначенный IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 и IIF4SW-B5, на МКС . Они потенциально имеют экологическое значение в закрытых системах микрогравитации.
- Исследование показало, что, несмотря на неоптимальную реализацию, массовое тестирование на COVID-19 около 80% населения Словакии в конце октября 2020 года было очень эффективным, снизив наблюдаемую распространенность на 58% в течение одной недели и на 70% по сравнению с к гипотетическому сценарию отсутствия массового тестирования снимков.
- Экстенсивные риски загрязнения во всем мире из-за использования пестицидов оцениваются с помощью новой модели окружающей среды.
- Ученые представляют инструмент для редактирования эпигенома , CRISPRoff , который может по наследству замалчивать экспрессию генов «большинства генов» и допускает обратимые модификации.
- Ученые сообщают о спорном первом создании гибридных эмбрионов человека и обезьяны - некоторые из них прожили 19 дней.
- Вакцины против малярии с 77% эффективности после 1 года - и первый цыпленок навстречу ВОЗ цели «s на 75% эффективность - сообщается в Оксфордском университете .
- Показано, что редактирование гена CRISPR снижает уровень холестерина ЛПНП in vivo у Macaca fascicularis на 60%.
- Исследователи частично восстанавливают зрение пациента с пигментным ретинитом с помощью инъецированных в глаза вирусных векторов для генов, кодирующих светочувствительный канал родопсинового белка ChrimsonR, обнаруженного в светящихся водорослях, и их световой стимуляции с помощью специальных очков, которые преобразуют визуальную информацию об окружающей среде.
- Ученые разработали светочувствительный дневной модулятор циркадных ритмов тканей посредством ингибирования Ck1, который может быть полезен для хронобиологических исследований и восстановления органов, которые «не синхронизированы».
- Биологи сообщают о разработке новой обновленной системы классификации ядер клеток и находят способ трансмутации одного типа клеток в другой.
- Исследователи сообщают о разработке биоразлагаемой упаковки на основе растительных белков, альтернативной пластику, на основе исследований молекулярно схожего паучьего шелка, известного своей высокой прочностью.
- Первое, небольшое клиническое испытание по редактированию гену CRISPR , в котором - липидные наночастицы сформулированы - CRISPR (с mCas9) редактированиями гену терапевтического впрыскивается в естественных условиях в кровоток людей завершается обнадеживающими результатами.
- Исследователи сообщают о разработке встроенных биосенсоров для выявления патогенных сигнатур, таких как SARS-CoV-2, которые можно носить, например, маски для лица .
- Ученые сообщают, что производство микробных пищевых продуктов на основе солнечной энергии за счет прямого захвата воздуха значительно превосходит сельскохозяйственное выращивание основных культур с точки зрения землепользования .
- Исследователи сообщают, что смесь микроорганизмов из желудков коров может разрушить три типа пластика .
- Исследователи сообщают о многообещающих результатах текущего тестирования и разработки женской контрацепции на основе искусственных моноклональных антител .
- Исследователи демонстрируют, что пробиотики могут помочь коралловым рифам смягчить тепловой стресс, что указывает на то, что это может сделать их более устойчивыми к изменению климата и смягчить обесцвечивание кораллов .
- Исследователи представляют bioprinting способ получения бифштекса, как культивированное мясо , состоящее из трех типов клеток крупных рогатых скота волокон.