Kaasaegse bioloogia avastused. Saavutused bioloogias

Piisavalt lihtne on unustada, et ideid, mis meile tänapäeval ilmselged tunduvad, on kollektiiv lihvinud sajandite jooksul. targad inimesed ja ei ilmunud lihtsalt kohale. See, et me peame neid iseenesestmõistetavaks, on vaid jäämäe tipp. huvitav ajalugu. Kaevame sügavamale.

Arusaam, et loomad võivad kaduda

Kui jalutate mööda randa ja leiate huvitava fossiilse kivi, saate kohe aru, et see võib kuuluda mõnele ammu väljasurnud liigile. Mõte, et liigid surevad välja, on meile nii tuttav, et on raske isegi ette kujutada aega, mil inimesed arvasid, et kõik eraldi tüüp olendid elavad ikka igal pool. Inimesed uskusid, et Jumal lõi kõik – miks peaks ta looma midagi, mis ei suuda ellu jääda?

George Cuvier oli esimene, kes selle küsimuse esitas. 1796. aastal kirjutas ta elevantide kohta artikli, milles kirjeldas Aafrika ja Aasia sorte. Ta mainis ka kolmandat tüüpi elevante, mida teadus teab vaid selle luude järgi. Cuvier märkis olulisi erinevusi kolmanda elevandi lõualuu kujus ja tegi ettepaneku, et liigid peavad olema täiesti eraldiseisvad. Teadlane nimetas seda mastodoniks, kuid kus on siis elavad isendid?

Cuvieri sõnul on "kõik need faktid üksteisega kooskõlas ega ole vastuolus ühegi teise sõnumiga, seega tundub mulle võimalik tõestada meie omale eelnenud maailma olemasolu, mis hävis omamoodi katastroofi tõttu." Ta ei peatunud ainult selle revolutsioonilise idee juures. Cuvier uuris teiste iidsete loomade fossiile – võttes sellel teel kasutusele termini "pterodaktüül" - ja leidis, et roomajad olid kunagi domineerivad liigid.

Esimesed väljaspool keha kasvanud rakud

Kui bioloog soovib uurida loomarakkude sisemist tööd, on palju lihtsam, kui need rakud ei ole sel ajal looma osa. Praegu kasvatavad bioloogid katseklaasis laiu rakuribasid, mis lihtsustab oluliselt ülesannet. Esimene inimene, kes püüdis rakke elus hoida väljaspool peremeeskeha, oli Saksa zooloog Wilhelm Roux. 1885. aastal asetas ta osa kana embrüost soolalahusesse ja hoidis seda mitu päeva elus.

Mitu aastakümmet jätkati selle konkreetse meetodiga uurimistööd, kuid 1907. aastal otsustas keegi ootamatult lahuses uusi rakke kasvatada. Ross Harrison võttis konnaembrüolt kudesid ja suutis neist uusi närvikiude kasvatada, mida siis kuu aega elus hoidis. Tänapäeval saab rakuproove elus hoida peaaegu lõputult – teadlased katsetavad siiani 50 aastat tagasi surnud naise rakukudedega.

Homöostaasi avastamine

Olete ilmselt kuulnud midagi homöostaasist, kuid üldiselt on väga lihtne unustada, kui oluline see on. Homöostaas on üks neljast kaasaegse bioloogia põhiprintsiibist koos evolutsiooni, geneetika ja rakuteooriaga. Põhiidee sobib lühikeseks lauseks: organismid reguleerivad oma sisekeskkonda. Aga nagu teistelgi olulised mõisted, mille võib sobitada lühikese ja mahuka fraasiga - massiga objektid tõmbuvad üksteise poole, Maa tiirleb ümber Päikese, saagi pole - see on tõesti oluline arusaam meie maailma olemusest.

Homeostaasi idee pakkus esmakordselt välja 19. sajandi keskpaiga viljakas teadlane Claude Bernard, keda hoidis ärkvel Louis Pasteuri kuulsus (kuigi nad olid sõbrad). Bernard tegi füsioloogia mõistmisel tõsiseid edusamme, vaatamata sellele, et armastus vivisektsiooni vastu hävitas tema esimese abielu – tema naine mässas. Kuid homöostaasi – mida ta nimetas milleu interieuriks – tõelist tähtsust tunnistati aastakümneid pärast Bernardi surma.

1887. aastal peetud loengus selgitas Bernard oma teooriat järgmiselt: „Elav keha, kuigi vajab keskkond, sellest suhteliselt sõltumatult. See sõltumatus väliskeskkonnast tuleneb asjaolust, et elusolendis on koed sisuliselt eraldatud otsestest välismõjudest ja kaitstud tõelise sisekeskkonnaga, mis koosneb eelkõige kehas ringlevatest vedelikest.

Oma ajast ees olevad teadlased jäävad sageli tunnustamata, kuid Bernardi muust tööst piisas tema maine tugevdamiseks. Sellegipoolest kulus teadusel tema kõige olulisema idee testimiseks, kinnitamiseks ja hindamiseks peaaegu 50 aastat. Encyclopedia Britannica 1911. aasta kanne selle kohta ei ütle homöostaasi kohta midagi. Kuus aastat hiljem nimetab sama artikkel Bernardi kohta homöostaasi "ajastu kõige olulisemaks saavutuseks".

Ensüümi esimene eraldamine

Ensüüme õpitakse tavaliselt kõigepealt koolis, kuid kui olete tundide vahele jätnud, selgitame: need on suured valgud, mis aitavad voolu. keemilised reaktsioonid. Lisaks teevad nad nende põhjal tõhusaks pesupulber. Samuti pakuvad nad elusorganismides kümneid tuhandeid keemilisi reaktsioone. Ensüümid (ensüümid) on elule sama olulised kui DNA – meie geneetiline materjal ei saa end ilma nendeta paljundada.

Esimene avastatud ensüüm oli amülaas, mida nimetatakse ka diastaasiks, ja see on praegu teie suus. See lagundab tärklise suhkruks ja selle avastas prantsuse tööstuskeemik Anselme Payen 1833. aastal. Ta eraldas ensüümi, kuid segu ei olnud väga puhas. Pikka aega arvasid bioloogid, et puhta ensüümi ekstraheerimine võib olla võimatu.

Ameerika keemikul James Batchler Sumneril kulus peaaegu 100 aastat, et tõestada, et nad eksisid. 1920. aastate alguses alustas Sumner ensüümi isoleerimist. Tema eesmärgid olid nii jultunud, et läksid talle maksma paljude valdkonna juhtivate ekspertide sõpruse, kes arvasid, et tema plaan ebaõnnestub. Sumner jätkas ja eraldas 1926. aastal ureaasi, ensüümi, mis lagundab uurea keemilisteks komponentideks. Mõned tema kolleegid kahtlesid tulemustes aastaid, kuid lõpuks pidid ka nemad alla andma. Sumneri töö võitis talle 1946. aastal Nobeli preemia.

Eeldus, et kogu elul on ühine esivanem

Kes väitis esimesena, et kogu elu arenes välja ühest olendist? Te ütlete: muidugi, Charles Darwin. Jah, Darwin arendas seda ideed – oma "Liikide tekkes" kirjutas ta järgmist: "Sellises vaates sellisele elule oma erinevate ilmingutega on teatud suurus, mis algselt kehastus mitmes vormis või ühes." Kuigi me ei minimeeri Darwini saavutusi, esitati ühise esivanema idee aastakümneid varem.

1740. aastal väitis kuulus prantslane Pierre Louis Moreau de Maupertuis, et "pime saatus" tootis välja laia valiku isendeid, kellest ellu jäid vaid kõige võimekamad. 1790. aastatel märkis Immanuel Kant, et see võib viidata elu algsele esivanemale. Viis aastat hiljem kirjutas Erasmus Darwin: "Kas oleks liiga julge eeldada, et kõik soojaverelised loomad põlvnevad ühest elavast niidist?". Tema lapselaps Charles otsustas, et "liiga palju" pole, ja arvas.

Rakkude värvimise leiutis

Kui olete kunagi näinud rakkudest mikroskoobiga tehtud fotosid (või neid ise vaadanud), on väga suur tõenäosus, et need värviti esmakordselt. Värvimine võimaldab meil näha lahtri neid osi, mis tavaliselt pole nähtavad, ja üldiselt tõstab pildi selgust. Rakkude värvimiseks on palju erinevaid meetodeid ja see on mikrobioloogia üks põhilisemaid meetodeid.

Esimene inimene, kes värvis proovi mikroskoobi all uurimiseks, oli Hollandi loodusteadlane Jan Swammerdam. Swammerdam on tuntud oma punaste vereliblede avastamise poolest, kuid ta tegi karjääri ka kõike mikroskoobi all vaadeldes. 1680. aastatel kirjutas ta lahtilõigatud usside "värvilisest vedelikust", mis "võimaldab sisemisi osi paremini tuvastada, kuna need on sama värvi".

Swammerdami kahetsusega ei avaldatud seda teksti veel vähemalt 50 aastat ja avaldamise ajaks oli Jan juba surnud. Samal ajal tuli sama ideega välja tema kaasmaalane ja loodusteadlane Anthony van Leeuwenhoek, Swammerdamist sõltumatult. 1719. aastal kasutas Leeuwenhoek safranit lihaskiudude värvimiseks edasiseks uurimiseks ja teda peetakse selle tehnika isaks.

Rakuteooria arendamine

"Iga elusolend koosneb rakkudest" - see fraas on meile sama tuttav kui "Maa pole lame". Tänapäeval peetakse rakuteooriat iseenesestmõistetavaks, kuid tegelikult ei olnud see meile teada kuni 19. sajandini, 150 aastat pärast seda, kui Robert Hooke nägi esimest korda rakke läbi mikroskoobi. 1824. aastal kirjutas Henri Duroche raku kohta: „On ilmne, et see on korrastatud riigi põhiüksus; tõepoolest, kõik tuleb lõpuks rakust.

Lisaks sellele, et rakuteooria on elu põhiüksus, tähendab see ka seda, et uued rakud tekivad siis, kui teine ​​rakk jaguneb kaheks. Duroce jättis selle osa vahele (tema arvates tekivad nende vanema sees uued rakud). Lõpliku arusaama, et rakud jagunevad paljunemiseks, on tänu teisele prantslasele Barthelemy Dumortier'le, kuid oli ka teisi inimesi, kes andsid olulise panuse rakkude ideede arendamisse (Darwin, Galileo, Newton, Einstein). Rakuteooria loodi väikeste tükkidena, umbes samamoodi nagu tänapäeva teadus.

DNA sekveneerimine

Kuni oma hiljutise surmani oli Briti teadlane Frederick Sanger ainus elusolev inimene, kes võitis kaks Nobeli preemiat. Just töö teisele auhinnale viis selleni, et ta sattus meie nimekirja. 1980. aastal sai ta koos Ameerika biokeemiku Walter Gilbertiga kõrgeima teaduspreemia. 1977. aastal avaldasid nad meetodi DNA ahela ehitusplokkide järjestuse väljaselgitamiseks.

Selle läbimurde olulisust peegeldab see, kui kiiresti Nobeli komitee teadlasi premeeris. Lõpuks muutus Sangeri meetod odavamaks ja lihtsamaks, muutudes veerand sajandiks standardiks. Sanger sillutas teed revolutsioonidele kriminaalõiguse, evolutsioonibioloogia, meditsiini ja muus valdkonnas.

Viiruste avastamine

1860. aastatel sai Louis Pasteur kuulsaks oma haiguste iduteooriaga. Kuid Pasteuri mikroobid olid vaid pool võitu. Iduteooria varased pooldajad arvasid, et kõik nakkushaigused on põhjustatud bakteritest. Aga selgus, et külmetushaigusi, grippi, HIV-i ja muid lõputuid tervisehädasid põhjustavad hoopis midagi muud – viirused.

Martinus Beijerinck sai esimesena aru, et kõiges pole süüdi ainult bakterid. 1898. aastal võttis ta nn mosaiikhaigust põdevatest tubakataimedest mahla. Seejärel filtreerisin mahla läbi sõela nii peeneks, et see oleks pidanud kõik bakterid välja filtreerima. Kui Beijerinck terveid taimi mahlaga määris, jäid nad igatahes haigeks. Ta kordas katset – ja jäi ikkagi haigeks. Beijerink järeldas, et probleemi põhjustas midagi muud, võib-olla vedelik. Ta nimetas infektsiooni vivum fluidumiks ehk lahustuvateks elusbakteriteks.

Beijerink korjas ka vana üles Ingliskeelne sõna"viirust" ja andis neile salapärase agendi. Avastus, et viirused ei olnud vedelad, kuulub ameeriklasele Wendell Stanleyle. Ta sündis kuus aastat pärast Beijerincki avastamist ja ilmselt sai kohe aru, mida on vaja teha. Stanley jagas 1946. aasta Nobeli keemiaauhinda viiruste alase töö eest. Kas mäletate, kellega jagasite? Jah, koos James Sumneriga ensüümidega töötamiseks.

Preformismi tagasilükkamine

Üks ajaloo kõige ebatavalisemaid ideid oli preformism, mis oli kunagi juhtiv teooria beebi loomise kohta. Nagu nimigi viitab, viitas teooria sellele, et kõik olendid olid eelnevalt loodud – see tähendab, et nende vorm oli juba enne kasvama hakkamist valmis. Lihtsamalt öeldes uskusid inimesed, et miniatuurne Inimkeha oli iga sperma või munaraku sees ja otsis kasvukohta. Seda pisikest meest kutsuti homunkuliks.

Üks peamisi preformismi pooldajaid oli Jan Swammerdam, eespool käsitletud rakkude värvimistehnika leiutaja. Idee oli populaarne sadu aastaid, 17. sajandi keskpaigast kuni 18. sajandi lõpuni.

Alternatiiviks preformismile oli epigenees, idee, et elu tekib protsesside jadana. Esimene inimene, kes esitas selle teooria preformatsionismi armastuse taustal, oli Caspar Friedrich Wolff. 1759. aastal kirjutas ta artikli, milles kirjeldas embrüo arengut mitmest rakukihist inimeseni. Tema töö oli tol ajal väga vastuoluline, kuid mikroskoopide areng asetas kõik oma kohale. Embrüonaalne preformism suri kaugeltki eos, kuid suri, vabandust.

Kümme kümnendi suurimat saavutust bioloogias ja meditsiinis sõltumatu eksperdi versioon

Uued suure läbilaskevõimega DNA sekveneerimismeetodid – genoomi "hind" langeb

MicroRNA – millest genoom vaikis

Uued suure läbilaskevõimega DNA sekveneerimismeetodid – genoomi "hind" langeb

Kuulsa ettevõtte Inteli üks asutajatest G. Moore sõnastas omal ajal empiirilise seaduse, mis on siiani täidetud: arvutite jõudlus kahekordistub iga kahe aasta tagant. DNA ja RNA nukleotiidjärjestuste dešifreerimiseks kasutatavate DNA sekvenaatorite jõudlus kasvab veelgi kiiremini kui Moore'i seaduse järgi. Seetõttu genoomide lugemise hind langeb.

Nii ulatus 2000. aastal valminud projekti "Inimgenoom" tööde maksumus 13 miljardi dollarini. Hiljem ilmunud uued massisekveneerimistehnoloogiad põhinesid paljude DNA fragmentide paralleelanalüüsil (esmalt mikrosüvendites ja nüüd miljonites mikroskoopilistes tilkades). Selle tulemusena läks näiteks 2007. aastal 2 miljonit dollarit maksnud kuulsa bioloogi D. Watsoni, ühe DNA struktuuri avastamise autori genoomi dešifreerimine alles kaks aastat hiljem “maksis” 100 tuhat dollarit.

2011. aastal Ion torrent, mis pakkus uus meetod sekveneerimine, mis põhineb DNA polümeraasi ensüümide töö käigus vabanevate vesinikioonide kontsentratsiooni mõõtmisel, loe Moore’i enda genoomist. Ja kuigi selle töö maksumust ei avalikustatud, lubavad uue tehnoloogia loojad, et ühegi inimese genoomi näit ei tohiks tulevikus ületada 1000 dollarit. Ja nende konkurendid, teise uue tehnoloogia, nanopooride DNA järjestuse loojad, esitlesid juba sel aastal seadme prototüüpi, millele mitu tuhat dollarit kulutades on võimalik inimese genoom järjestada 15 minutiga.

Sünteetiline bioloogia ja sünteetiline genoomika – kui lihtne on saada jumalaks

Molekulaarbioloogia poole sajandi jooksul kogunenud teave võimaldab tänapäeval teadlastel luua elussüsteeme, mida looduses pole kunagi eksisteerinud. Nagu selgub, pole seda keeruline teha, eriti kui alustada millestki juba teadaolevast ja piirduda oma väidetega selliste lihtsate organismidega nagu bakterid.

Tänapäeval toimub USA-s isegi spetsiaalne iGEM (International Genetically Engineered Machine) võistlus, mille raames võistlevad tudengimeeskonnad, et leida tavaliste bakteritüvede kõige huvitavam modifikatsioon standardgeenide komplekti kasutades. Näiteks siirdatud hästi tuntud Escherichia coli ( Escherichia coli) üheteistkümnest spetsiifilisest geenist koosnev kogum, on võimalik luua Petri tassil ühtlase kihina kasvavate bakterite kolooniad, mis muudavad järjekindlalt värvi seal, kus neile langeb valgus. Selle tulemusena on võimalik saada nende originaalseid “fotosid”, mille eraldusvõime on võrdne bakteri suurusega, st umbes 1 mikroniga. Selle süsteemi loojad andsid sellele nime "Koliroid", ristades bakteri liiginime ja kuulsa Polaroid ettevõtte nime.

Sellel alal on ka oma megaprojektid. Niisiis sünteesiti genoomika ühe isa, K. Venteri seltsis üksikutest nukleotiididest mükoplasmabakteri genoom, mis ei sarnane ühegi olemasoleva mükoplasma genoomiga. See DNA suleti tapetud mükoplasma “valmis” bakterikestasse ja saadi töötav, s.o. täiesti sünteetilise genoomiga elusorganism.

Vananemisvastased ravimid – tee "keemilise" surematuseni?


Ükskõik kui paljud inimesed on tuhandeid aastaid püüdnud luua imerohtu vananemise vastu, on Makropoulose legendaarne ravim jäänud kättesaamatuks. Kuid isegi selles näiliselt fantastilises suunas ilmneb progress.

Nii tekitas eelmise kümnendi alguses punaste viinamarjade koorest eraldatud aine resveratrool ühiskonnas suure buumi. Esiteks oli selle abiga võimalik oluliselt pikendada pärmirakkude eluiga ja seejärel mitmerakuliste loomade, mikroskoopiliste nematoodiusside, puuviljakärbeste, puuviljakärbeste ja isegi akvaariumi kalade eluiga. Siis äratas spetsialistide tähelepanu rapamütsiin, antibiootikum, mis eraldati esmakordselt mullabakteritest-streptomütseedidest umbes. lihavõtted. Selle abiga oli võimalik pikendada mitte ainult pärmirakkude, vaid isegi laborihiirte eluiga, mis elasid 10-15% kauem.

Tõenäoliselt ei kasutata neid ravimeid iseenesest laialdaselt eluea pikendamiseks: näiteks sama rapamütsiin pärsib immuunsussüsteem ja suurendab nakkushaiguste riski. Praegu on aga käimas aktiivne uurimine nende ja sarnaste ainete toimemehhanismide kohta. Ja kui see õnnestub, siis unistus turvalisest ravimid ah, elu pikendamine võib tõeks saada.

Tüvirakkude kasutamine meditsiinis – ootame revolutsiooni

Täna on USA riiklike terviseinstituutide kliiniliste uuringute andmebaasis loetletud peaaegu pool tuhat uuringut, milles on kasutatud erinevatel uurimisetappidel tüvirakke.

Murettekitav on aga see, et esimene, mis puudutas närvisüsteemi rakkude (oligodendrotsüütide) kasutamist seljaajuvigastuste ravis, katkes 2011. aasta novembris teadmata põhjusel. Pärast seda teatas selle uuringu läbi viinud Ameerika ettevõte "Geron Corporation" - üks pioneere "tüve" bioloogia valdkonnas - oma töö selles valdkonnas täielikust piiramisest.

Küll aga tahaks seda uskuda meditsiiniline rakendus tüvirakud koos kõigi oma maagiliste võimalustega on kohe nurga taga.

Iidne DNA – neandertallasest katkubakteriteni


1993. aastal ilmus filmi "Park Juura ajastu”, kus ekraanil kõndisid koletised, mis taasloodi dinosauruste verest pärit DNA jäänustest, mis säilisid merevaigusse immutatud sääse maos. Samal aastal väitis paleogeneetika valdkonna üks suuremaid autoriteedid, inglise biokeemik T. Lindahl, et isegi kõige soodsamates tingimustes ei saa fossiilidest eraldada üle 1 miljoni aasta vanust DNA-d. Skeptikul osutus õigus – dinosauruste DNA jäi kättesaamatuks, kuid viimase kümnendi jooksul tehtud edusammud noorema DNA ekstraheerimise, amplifitseerimise ja sekveneerimise meetodite tehnilises täiustamises on muljetavaldavad.

Praeguseks on täielikult või osaliselt läbi loetud neandertallase, hiljuti avastatud Denisovani ja paljude fossiilsete jäänuste genoomid. Homo sapiens, aga ka mammut, mastodon, koopakaru ... Mis puutub kaugemasse minevikku, siis DNA-d uuriti taimsetest kloroplastidest, mille vanus ulatub 300-400 tuhande aastani ja bakterite DNA-d 400-600 tuhande aastani.

“Noorema” DNA uuringutest väärib tähelepanu 1918. aasta kuulsa “hispaania gripi” epideemia põhjustanud gripiviiruse tüve genoomi ja 14. sajandil Euroopat laastanud katkubakteri tüve genoomi dekodeerimine; mõlemal juhul eraldati analüüsiks vajalikud materjalid haigusesse surnute maetud säilmetest.

Neuroproteesid – inimene või küborg?

Need saavutused kuuluvad rohkem inseneri kui bioloogilise mõtlemise alla, kuid see ei muuda neid vähem fantastiliseks.

Üleüldse lihtsaim tüüp neuroprotees – elektrooniline kuuldeaparaat – leiutati enam kui pool sajandit tagasi. Selle seadme mikrofon kogub heli ja edastab elektriimpulsid otse kuulmisnärvi või ajutüvesse – nii on võimalik taastada kuulmine isegi täielikult hävinud kesk- ja sisekõrva struktuuriga patsientidel.

Mikroelektroonika plahvatuslik areng viimase kümne aasta jooksul on võimaldanud luua seda tüüpi neuroproteese, et on aeg rääkida võimalusest inimesest kiiresti muutuda küborgiks. See on tehissilm, mis toimib samal põhimõttel nagu kuuldeaparaat; ja seljaaju läbivate valuimpulsside elektroonilised summutajad; ja automaatsed tehisjäsemed, mis on võimelised mitte ainult ajust juhtimpulsse vastu võtma ja toiminguid sooritama, vaid ka aistinguid ajju tagasi edastama; ja Parkinsoni tõvest mõjutatud ajupiirkondade elektromagnetilised stimulaatorid.

Tänaseks on juba käimas uuringud, mis puudutavad aju erinevate osade integreerimise võimalust arvutikiipidega, et parandada vaimseid võimeid. Ja kuigi see idee pole veel kaugeltki täielikult teostatud, on videoklipid, mis näitavad kunstkätega inimesi enesekindlalt nuga ja kahvlit kasutamas ning lauajalgpalli mängimas, hämmastavad.

Mittelineaarne optika mikroskoopias – vaata nähtamatut

Füüsika kursusest haaravad õpilased kindlalt difraktsioonipiiri kontseptsiooni: parimas optilises mikroskoobis on võimatu näha objekti, mille mõõtmed on väiksemad kui pool lainepikkusest, mis on jagatud keskkonna murdumisnäitajaga. Lainepikkusel 400 nm (nähtava spektri violetne piirkond) ja umbes ühtse murdumisnäitaja juures (nagu õhk) on alla 200 nm objektid eristamatud. Nimelt kuuluvad sellesse suurusvahemikku näiteks viirused ja palju huvitavaid rakusiseseid struktuure.

Seetõttu sisse viimased aastad Bioloogilises mikroskoopias on laialdaselt arendatud mittelineaarse ja fluorestseeruva optika meetodeid, mille puhul difraktsioonipiiri kontseptsioon ei ole rakendatav. Nüüd on neid meetodeid kasutades võimalik üksikasjalikult uurida rakkude sisemist struktuuri.

Disainervalgud – evolutsioon in vitro


Nagu sünteetilises bioloogias, räägime ka looduses millegi enneolematu loomisest, ainult et seekord mitte uutest organismidest, vaid üksikutest ebatavaliste omadustega valkudest. Seda saab soovida nii arenenud arvutimodelleerimismeetodite kui ka “in vitro evolutsiooni” abil – näiteks spetsiaalselt selleks loodud bakteriofaagide pinnal tehisvalkude selektsiooni läbiviimiseks.

2003. aastal lõid Washingtoni ülikooli teadlased arvutistruktuuri ennustamise meetodeid kasutades Top7 valgu – maailma esimese valgu, mille struktuuril pole looduses analooge. Ja nn "tsinkisõrmede" - erinevate järjestustega DNA-lõike ära tundvate valkude elementide - teadaolevate struktuuride põhjal oli võimalik luua kunstlikke ensüüme, mis lõhustavad DNA-d igas teadaolevas kohas. Selliseid ensüüme kasutatakse tänapäeval laialdaselt genoomiga manipuleerimise vahenditena: näiteks saab nende abil eemaldada inimese raku genoomist defektse geeni ja sundida rakku seda normaalse koopiaga asendama.

Personaliseeritud meditsiin – saame geenipassid

Mõte, et erinevad inimesed haigestuvad ja neid tuleks erinevalt kohelda, ei ole uus. Isegi kui unustame erineva soo, vanuse ja elustiili ning ei võta arvesse geneetiliselt määratud pärilikke haigusi, võib meie individuaalne geenikomplekt unikaalselt mõjutada nii paljude haiguste tekkeriski kui ka ravimite toime olemust organismile.

Paljud on kuulnud geenidest, mille defektid suurendavad vähiriski. Teine näide puudutab hormonaalsete rasestumisvastaste vahendite kasutamist: kui naisel on Leideni faktori V geen (üks vere hüübimissüsteemi valkudest), mis pole eurooplaste jaoks haruldane, on tal tromboosirisk järsult suurenenud, kuna nii hormoonid kui ka see geenivariant suurendavad vere hüübimist.

DNA sekveneerimismeetodite arenedes on saanud võimalikuks individuaalsete geneetiliste tervisekaartide koostamine: on võimalik kindlaks teha, millised teadaolevad geenivariandid on seotud haigustega või vastusega haigusele. ravimid, esinevad konkreetse inimese genoomis. Selle analüüsi põhjal saab anda soovitusi sobivaima dieedi, vajalike ennetavate uuringute ja ettevaatusabinõude kohta teatud ravimite kasutamisel.

MicroRNA – millest genoom vaikis

1990. aastatel Avastati RNA interferentsi fenomen – väikeste kaheahelaliste desoksüribonukleiinhapete võime vähendada geenide aktiivsust nendelt loetud messenger-RNA-de lagunemise tõttu, millel sünteesitakse valke. Selgus, et rakud kasutavad seda regulatsioonirada aktiivselt, sünteesides miRNA-sid, mis seejärel lõigatakse vajaliku pikkusega fragmentideks.

Esimene mikroRNA avastati 1993. aastal, teine ​​alles seitse aastat hiljem ning mõlemas uuringus kasutati nematoodi Caenorhabditis elegans, mis on nüüd üks peamisi eksperimentaalseid objekte arengubioloogias. Siis aga sadas avastusi nagu küllusesarvest.

Selgus, et sellega on seotud ka miRNA-d embrüo areng inimesel ning onkoloogiliste, südame-veresoonkonna ja närvihaiguste patogeneesis. Ja kui sai võimalikuks üheaegselt lugeda kõigi inimraku RNA-de järjestusi, selgus, et tohutu osa meie genoomist, mida varem peeti "vaikivaks", kuna see ei sisalda valke kodeerivaid geene, on tegelikult mallina mikroRNA-de ja muude mittekodeerivate RNA-de lugemisel.

D. b. n. D. O. Žarkov (keemiainstituut
bioloogia ja fundamentaalmeditsiin
SB RAS, Novosibirsk)
­

Hiljutised edusammud bioloogias on viinud teaduse täiesti uute suundade esilekerkimiseni. Seega oli geenitehnoloogia aluseks geeni molekulaarse olemuse väljaselgitamine - meetodite kogum, mis võimaldab konstrueerida pro- ja eukarüootseid rakke uue geneetilise programmiga. Selle põhjal on loodud antibiootikumide, hormoonide (insuliini), interferooni, vitamiinide, ensüümide ja muude bioloogiliselt aktiivsete ravimite tööstuslik tootmine.
Bioloogia saavutuste hulgas võib märkida kirjeldust suur hulk Maal eksisteerivad elusorganismide liigid, raku-, evolutsiooni-, kromosoomiteooria loomine, valkude ja nukleiinhapete struktuuri dešifreerimine jne. Praktikas aitas see kaasa põllumajandusliku tootmise efektiivsuse tõusule, meditsiini, biotehnoloogia arengule ning ratsionaalse keskkonnajuhtimise aluste loomisele.

Need, kes järgivad edusammud molekulaarbioloogias Peate olema harjunud, et selles noores teaduses, mis on jõudnud alles kolmandasse kümnendisse, tehakse suuri avastusi sageli, isegi väga sageli. Vaid 17 aastat tagasi pakkusid ameeriklane James Watson ja inglane Francis Crick välja hüpoteesi DNA molekuli struktuuri kohta, mis nende arvates oli geneetilise informatsiooni hoidja, mida aga enamik tollaseid biolooge ei jaganud. Üsna pea, fantastiliselt lühikese aja jooksul, sai eksperimentaalselt tõestatud Watsoni ja Cricki arvamus, et DNA-s on tõepoolest kõik organismi geenid. Kuuekümnendate aastate alguseks sai selgeks, et DNA molekulide geneetiline informatsioon kandub üle nendega sarnase struktuuriga RNA molekulidele. Viimased on seotud spetsiaalsete rakustruktuuridega – ribosoomidega, milles toimub valgusüntees. Veidi varem lõid G. Gamov (USA), F. Crick jt geneetilise koodi loogiliselt tervikliku mudeli. Kõige olulisem oli see, et oli rangelt näidatud, miks rakk vajab geneetilist informatsiooni (spetsiifiliste valkude süntees, mis määravad elu omaduse ja mitmekesiste elufunktsioonide teostamise võimaluse). Samuti näidati, kuidas DNA molekuli üksikud elemendid (Gamow sõnul, millega kõik nõustusid, DNA ahelas paiknevad kolmikud nukleotiidid) kodeerivad ribosoomides sünteesitud valkude struktuuri.
Vähesed inimesed ootasid – isegi väga nutikate geneetikute seas –, et juba 1961. aastal hakkavad Crick ja tema kolm abilist "tegelema" geneetilise koodi üldise olemuse probleemiga. Tõsi, tee aminohappeid kodeerivate üksikute kolmikute koostise dešifreerimiseni avas sama 2000. aasta suvel Moskvas kajastatud M. Nirenbergi ja D. Mattei töö. Ja täiesti raske oli eeldada, et vaid kahe ja poole aasta pärast pakuvad ameeriklased M. Nirenberg ja F. Leder välja meetodi, mis võimaldaks välja selgitada kõigi 64 geenide koodsõna täpse struktuuri. Aasta hiljem teadsid geneetikud looduse pärilikku tähestikku.

Kuid nende probleemide lahendamine ei suurendanud meie teadmisi geeni täpsest struktuurist, üksikute messenger- ja transpordi-RNA-de molekulide täpsest struktuurist. Aastatel 1964-1965 dešifreerisid Holly USA-s ja A. Baev Vene Föderatsioonis esimese, väikseima geneetilisi saladusi teenindavatest molekulidest - transport-RNA molekulid. 1967. aastal õnnestus USA-s A. Kornbergi laboris pärast pikki aastaid kestnud ebaõnnestunud katseid sünteesida 0X174 faagi efektiivne DNA molekul. Aasta hiljem õnnestus G. Koranal (USA-sse kolinud indiaanlane) geniaalse katse käigus sünteesida esimene pärmi ülekande-RNA geen. Ja nüüd, kõigest aasta hiljem, on elusatest eraldatud puhas geen DNA molekulid!
Paradoksaalsel kombel ei olnud see eksperiment, mis oli oma ülesehituselt, teostuselt ja tagajärgedelt teadusele suurejooneline, eesmärk omaette. Geneetilise informatsiooni realiseerimise molekulaarse aluse valdkonna tuntud spetsialist Beckwith toob eessõnas välja peamise eesmärgi, mida tema ja ta kolleegid tööle asudes püüdlesid. Nende jaoks oli oluline leida võtmed, et lahendada kaua kestnud vaidlus selle üle, millal geenide aktiivsuse reguleerimine toimub. Väiteid oli kaks. Esimese kohaselt võib kümme ise (st DNA segment rangelt määratletud nukleotiidide järjestusega) olla reguleerimise areen. Sel juhul kantakse aktiveeritud geenidest välja messenger-RNA ja represseeritud geenidest sellist mahakandmist ei toimu.

Seega on bioloogia üsna noor, kuid pigem edumeelne teadus, inimesele üsna kasulik.

MEDITSIIN XX SAJANDIL

v 1901 – Landsteiner avastas veregrupid, vereülekande algus.

v 1904- Nobeli preemia füsioloogia ja meditsiini valdkonnas pälvis Ivan Petrovitš Pavlov konditsioneeritud reflekside avastamise eest.

v 1906 – esimene surnukesta sarvkesta siirdamine.

v 1910 – Thomas Morgan avastas kromosoomid – pärilikkuse organellid.

v 1912 – Banting ja Best avastasid insuliini ja diabeedi põhjuse.

v 1926 – Meller avastas kiirguse mutageense toime ja keemilised ained.

v 1936 – esimesed ensüümid saadi kristallilises olekus.

v 1944 – Oswald Avery ja McLean McCarthy tõestasid, et isoleeritud DNA on integreeritud bakterite genoomi, muutes nende fenotüüpi.

v 1951 – esimene pärgarterite šunteerimise operatsioon (koronaarne bypass).

v 1953 – James Watson ja Francis Crick avastasid DNA kaksikheeliksi.

v 1955 – esimene neerusiirdamine.

v 1956 – esimene koronaarangioplastika.

v 1961 – Marshall Nirenberg dešifreeris DNA geneetilise koodi (sõnastiku). Esimesed hematogeensete tüvirakkude siirdamised hukule määratud patsientide päästmiseks.

v 1964 – Charles Janowski kinnitas bakterite geenide ja valkude lineaarset vastavust.

v 1967 – esimene südame- ja maksa siirdamine.

v 1969 – Harvardi teadlaste rühm meditsiinikool eraldas esimese inimese geeni.

v 1974 – Stanley Cohen ja Herbert Boyer siirdasid konnageeni bakterirakk. Geenitehnoloogia algus.

v 1976 – luuakse esimene biotehnoloogiaettevõte Genentech; algas inimese geenide siirdamine mikroorganismide rakkudesse insuliini, interferooni ja teiste kasulike valkude tööstuslikuks tootmiseks.

v 1980 – Martin Klein lõi esimese transgeense hiire, siirdades inimese geeni viljastatud hiire munarakku.

v 1982 – bakterite toodetud geneetiliselt muundatud insuliin on heaks kiidetud meditsiinis kasutamiseks.

v 1983 – avastati polümeraasi ahelreaktsioon (lühikeste DNA ahelate mitmekordse kloonimise tehnika) – sai võimalikuks üheaegselt uurida paljude geenide tööd.

v 1985 – maailma kohtuekspertiisis hakati kasutama DNA "geneetilise sõrmejälgede võtmise" tehnikat.

v 1985 – esimesed loote närvikoe siirdamised Parkinsoni tõve raviks.

v 1988 – väljastatakse esimene patent geneetiliselt muundatud loomale.

v 1990 - töö algus inimgenoomi rahvusvahelise projektiga.

v 1997 – klooniti esimene imetaja – lammas nimega Dolly; millele järgnesid edukad kloonimise katsed hiirtel ja teistel imetajatel.

v 1997-1998 – inimese embrüonaalsete tüvirakkude isoleerimine surematute liinidena.

v 1998 - meetodite loomine 1000-2000 geeni aktiivsuse samaaegseks registreerimiseks inimeste ja imetajate genoomis.

v 1999-2000 - 10 bakteri, pärmseente genoomi täielik dekodeerimine. Poolte geenide tuvastamine ja asukoht inimese kromosoomides.

v 2001 – inimese genoomi täielik transkriptsioon

KLOONIMISEKRONOLOOGIA

v 1883 – Saksa tsütoloogi Oscar Hertwigi (Hertwig, 1849-1922) avastus munaraku kohta.

v 1943 – ajakiri "Science" teatas munaraku edukast viljastamisest "in vitro".

v 1953 – R. Briggs ja T. King teatasid nn nukleotransferi meetodi edukast väljatöötamisest – rakutuuma ülekandmisest Aafrika küüniskonna "xenopuse" hiidmunadesse.

v 1973 – New Yorgi Columbia ülikooli professor L. Shetles teatas, et on valmis sünnitama esimese "katseklaasibeebi", millele järgnesid kategoorilised keelud Vatikani ja USA presbüteri kiriku poolt.

v 1977 – lõppes Oxfordi ülikooli zooloogiaprofessori J. Gurdoni tööd käsitlevate artiklite seeria avaldamine, mille käigus klooniti üle viiekümne konna. Nende munadest eemaldati tuumad, misjärel siirdati somaatilise raku tuum allesjäänud "tsütoplasmakotti". Esimest korda teaduse ajaloos viidi ühe kromosoomikomplektiga munaraku haploidse tuuma asemele somaatilise raku diploidne tuum, millel on kahekordne arv geneetilise teabe kandjaid.

v 1978 – Inglismaal sündis Louise Brown, esimene "katseklaasi" laps.

v 1981 – Shetles saab kolm kloonitud inimembrüot (lootet), kuid peatab nende arengu.

v 1982 – Karl Ilmensee Genfi ülikoolist ja tema kolleeg Peter Hoppe Maine'i osariigis Bar Harboris asuvast Jacksoni laborist, mis on hiiri aretanud alates 1925. aastast, said hallid hiired, viies hallide embrüorakkude tuumad mustalt emasloomalt saadud muna tsütoplasmasse, misjärel embrüod kanti edasi valgetele emasloomadele. Tulemusi ei korratud teistes laborites, mis viis Ilmensee süüdistuseni võltsimises.

v 1985 – 4. jaanuar, ühes Põhja-Londoni kliinikus sündis tüdruk proua Cottonile – maailma esimesele surrogaatemale, kes ei ole bioloogiline ema (ehk "beebi Cotton", nagu tüdrukut kutsuti, ei eostatud proua Cottoni munast). Parlamendis kehtestati keeld katsete tegemiseks inimeste embrüotega, mis on vanemad kui 14 päeva.

v 1987 - George Washingtoni ülikooli spetsialistidel õnnestus spetsiaalse ensüümi abil jagada inimembrüo rakud ja kloonida need kolmekümne kahe raku staadiumisse (blastid, blastomeerid), misjärel embrüod hävitati. Ameerika administratsioon ähvardas laboreid ilma föderaalfondide toetustest ilma jätta, kui neis selliseid katseid tehakse.

v 1996 – 7. märts avaldab ajakiri Nature esimese artikli Edinburghi Roslini Instituudi autorite rühmalt, kes teatasid ilma jäära osaluseta saadud viie talle sünnist: teisest embrüost saadud embrüonaalsete rakkude kultuuri tuumad viidi munade tsütoplasmaatilistesse kottidesse. Bill Clintoni administratsioon kinnitab veel kord oma kavatsust pidada kinni föderaalfondidest kõigilt, kes kavatsevad katsetada inimembrüotega; seega jäi toetustest ilma Washingtoni ülikooli teadlane, kes viis kaheksa raku staadiumis läbi embrüo soo analüüsi ja defektsete geenide analüüsi.

v 1997 – 27. veebruaril oli Nature oma kaanel – munaraku mikrofoto taustal – kuulus lammas Dolly, kes sündis samas Roslini Instituudis Edinburghis. Juuni lõpus esitas Clinton Kongressile seaduseelnõu, mis keelab "inimese loomise somaatiliste rakkude kloonimise ja tuumaülekande teel".

v 1997 - päris detsembri lõpus teatas ajakiri Science kuue Roslini meetodil saadud lamba sünnist. Kolm neist, sealhulgas lammas Polly, kandsid inimese geeni "faktor IX" ("faktor 9") või hemostaatilise valgu jaoks, mis on vajalik hemofiilia, see tähendab vere hüübimatuse all kannatavatele inimestele.

v 1997 – USA-s ilmus Michael Smithi raamat "Kloonid", mis räägib inimeste kloonimisest aastal maa-alused tunnelid Los Angelese ümbruses (vt Knowledge is Power, 1998, nr 4).

v 1998 – Chicago füüsik Sid teatab inimese kloonimise labori loomisest: ta väidab, et ei jõua klientideni.

v 1998, märtsi algus – Prantsuse teadlased teatasid kloonitud mullika sünnist.

v 1999. Hollandi teadlased kavatsevad mammuti kloonida. Selleks kasutavad nad hiljuti Siberist leitud eelajaloolise imetaja geneetilist materjali, kes suri 20 380 aastat tagasi.

v 2000. Kagoshima prefektuuri põllumajandusinstituudi laboris sündis juba kloonitud pulli rakust kloonitud vasikas. Sellest vasikast sai seega suhteliselt suurte imetajate teise põlvkonna kloonide esimene loom.

v 2000. Lamba Dolly klooninud Briti teadlased lõid samal meetodil viis põrsast.

v 2001. Ameerika teadlased kuulutavad välja inimese kloonimise põhimõttelise võimaluse. Briti parlamendi Lordide Koda kiitis pärast mitu tundi kestnud arutelu heaks seaduseelnõu, mis lubab inimembrüote kloonimist


KEEMIA AVASTUDE KROONIKA

v 2500 - 2000 eKr e. Vase tungimine idast Euroopasse. Babülonis leiutati kaalud – tööriist kulla ja muude materjalide hulga mõõtmiseks. Kaalukandja ike oli neile prototüübiks.

v 2000 - 1500 eKr e. IN Egiptuse püramiidid leiti klaasi ja tempermalmi proove.

v 1300 - 1000 eKr e. IN Vana-Kreeka Tuntud on vask, raud, tina, plii, terase karastamine ja sõnniku mõju väetisena.

v 1 in. eKr e. Lucretius Cara luuletuses "Asjade olemusest" vastanduvad nähtamatud aatomid olematutele jumalatele, mille abil seletatakse lahti kogu ümbritseva maailma nähtuste mitmekesisus, sealhulgas tuuled ja tormid, lõhnade levik, vee aurumine ja kondenseerumine.

v 700–1000 Araabia alkeemik Jabir ibn Hayyan ja tema järgijad kasutasid mitteväärismetallide kullaks muutmise ebaõnnestunud katsete tulemusena kemikaalide puhastamisel kristallimist ja filtreerimist; kirjeldas väävel-, lämmastik-, äädikhappe ja aqua regia tootmist (näitas selle võimet lahustada kulda); valmistatud hõbenitraat, sublimaat, ammoniaak ja valge arseen (arseenhape).

v 1000–1200 Araabia teadlane Al-Kazini annab raamatus "Tarkuse kaalude raamatus" välja 50 erineva aine erikaalu. "Saladuste raamatus" on Abu-ar-Razi esimest korda klassifitseeritud kõik ained mullaseks (mineraalseks), taimseteks ja loomseks; kirjeldatakse metallide ja muude ainete kaltsineerimist (röstimist), lahustamist, sublimeerimist, sulatamist, destilleerimist, vetikate teket, paksenemist jne.

v 1280. Arnaldo Villanovansky kirjeldas eeterlike õlide valmistamist.

v 1300–1400 munk Berthold Schwarzile omistatakse püssirohu leiutamine (Euroopas). (Hiinas tunti püssirohtu meie ajastu alguses).

v 1452–1519 Suur itaalia kunstnik Leonardo da Vinci tõestab vee kohal ümber lükatud anuma all küünalt põletades, et põlemisel kulub õhku, kuid mitte kõik.

v 16. sajand Alkeemik Vassili Valentin kirjeldab traktaadis "Antimoni võiduvanker" vesinikkloriidhapet, antimoni, vismutit (saamine ja omadused); arendasid välja ideed, et metallid koosnevad kolmest "algusest": elavhõbe, väävel ja sool.

v 1493–1541 Paracelsus muudab alkeemia iatrokeemiaks, uskudes, et keemia põhiülesanne on teenida meditsiini kui ravimite tootmist. Temalt pärineb esimene, korduvalt korduv tähelepanek, et põlemiseks on vaja õhku ja metallid kaaluks muutes suurendavad oma kaalu.

v 1556. G. Agricola teos "12 raamatut metallide kohta" võtab kokku andmed maakide, mineraalide ja metallide kohta; üksikasjalikult kirjeldatakse metallurgilisi protsesse ja kaevandamise peensusi; on antud metallide süstemaatika välistunnuste järgi.

v 1586–1592 G. Galileo kavandas hüdrostaatilise kaalu tahkete ainete tiheduse määramiseks (1586), leiutas termomeetri (1592).

TEADUSLIKU KEEMIA SÜNN

v 1660 - 65 aastat. R. Boyle sõnastas raamatus "Skeptiline keemik" keemia põhiülesande (erinevate kehade koostise uurimine, uute elementide otsimine), arendas "keemilise elemendi" kontseptsiooni idee ja rõhutas eksperimentaalse meetodi tähtsust keemias. Ta võttis kasutusele termini "analüüs" seoses keemiauuringutega, tuvastas õhu mahu ja rõhu väärtuse pöördvõrdelisuse, rakendas hapete ja aluste määramiseks indikaatoreid.

v 1668. O. Takheny tutvustas soola mõistet kui happe ja leelise vastasmõju produkti.

v 1669. H. Brandt eraldas fosfori kui uriini destilleerimise produkti (esimene dateeritud elemendi avastus).

v 1675. N. Lemery määratles keemiat kui "eraldamise kunsti erinevaid aineid sisaldub segakehades" (mineraal-, taimne ja loomne).

v 1676. E. Mariotte väljendas õhuhulga sõltuvust rõhust.

v 1707. I. Betger sai valget fosforit.

v 1721. I. Genkel sai metallist tsinki.

v 1722. F. Hoffman kirjeldas vesiniksulfiidi tootmist.

v 1723. G. Stahl pakkus materjali süttivuse printsiibina välja flogistoni teooria.

v 1724. D. Fahrenheit avastas vee keemistemperatuuri sõltuvuse rõhust ja vee ülejahtumise nähtuse.

v 1730 - 33 aastat. R. Reaumur leiutas alkoholitermomeetri (1730). Ta näitas, et erineva koostisega lahused on erineva tihedusega (1733).

v 1735. G. Brandt avastas koobalti.

v 1741 - 50 aastat. M. V. Lomonosov defineeris elemendi (aatomi), korpuse (molekuli), liht- ja segaained ning asus arendama oma korpuskulaarteooriat (1741). Ta sõnastas soojuse molekulaar-kineetilise teooria põhisätted (1744) Ta avastas ainete massi jäävuse seaduse (1745). Täheldatud metallide passiveerumise nähtust konts. HNO3

v 1751. A. Cronstedt avastas nikli.

v 1757. D. Blake näitas, et käärimise käigus eraldub süsihappegaasi.

v 1763. M. V. Lomonosov tõi välja kaevandamise ja analüüsikunsti põhitõed, kirjeldas meetodeid metallide saamiseks maakidest.

v 1766. G. Cavendish avastas vesiniku.

v 1768. A. Baume leiutas seadme vedelike tiheduse määramiseks – hüdromeetri.

v 1772. D. Rutherford avastas lämmastiku.

v 1772 - 73 aastat. J. Priestley avastas vesinikkloriidi, "naerugaasi" (N 2 O) (1772), hapniku ("deflogisticated air"), kirjeldas ammoniaagi omadusi (1773).

v 1774. A. Lavoisier väitis, et atmosfääriõhul on keeruline koostis. K. Scheele avastas mangaani, baariumi, kirjeldas kloori omadusi.

v 1775 - 77 aastat. A. Lavoisier (J. Priestleyst sõltumatult) avastas hapniku, kirjeldas selle omadusi ja sõnastas hapniku põlemisteooria alused.

v 1778 - 81 aastat. K. Scheele avastas molübdeeni, volframi; sai glütseriini, piimhapet, vesiniktsüaniidhapet ja atseetaldehüüdi.

v 1781. G. Cavendish näitas, et vesi tekib vesiniku põlemisel.

v 1782. J. Müller von Reichenstein avastas telluuri.

v 1785. T. E. Lovitz avastas lahustest söe adsorptsiooni fenomeni.

v 1787. A. Crawford ja W. Cruikshank avastasid strontsiumi. J. Charles lõi gaasirõhu temperatuurist sõltuvuse võrrandi.

v 1789. M. Klaproth avastas tsirkooniumi ja uraani.I. Richter sõnastas ekvivalentide seaduse.

v 1794. Yu. Gadolin avastas ütriumi, mis tähistas haruldaste muldmetallide keemia algust.

v 1796. S. Tennart ja W. Wollaston tõestasid, et teemant koosneb süsinikust.

v 1797. L. Vauquelin avastas kroomi.

v 1798. T. E. Lovitz võttis kasutusele üleküllastunud lahuse mõiste.

v 1800. W. Nicholson ja A. Carlyle viisid läbi vee elektrolüüsi.