Trang Chính
Portal
Tìm kiếm
Latest images
Đăng ký
Đăng Nhập
Thông tin di truyền của mọi tế bào được lưu giữ trong DNA bao gồm bốn loại base “kinh điển” là adenine (A), cytosine (C), guanine (G) và thymine (T). Một nhóm nhà nghiên cứu quốc tế đã thành công tạo ra một loại vi khuẩn mang một DNA mà ở đó thymine được thay bằng ‘đơn vị cấu trúc tổng hợp’ (synthetic building block) là 5-chlorouracil (c), một chất độc đối với sinh vật khác.
Dự án là sự hợp tác giữa các nhà khoa học Rupert Mutzel (Đức), Philippe Marlière (Mỹ), và các nhà nghiên cứu khác ở Pháp và Bỉ. Như được đưa trong bài báo mới đây trên Angewandte Chemie International Edition, các thí nghiệm dựa trên một kỹ thuật mới được phát triển bởi Marlière và Mutzel cho phép sự tiến hóa trực tiếp của sinh vật diễn ra trong điều kiện được kiểm soát chặt chẽ. Nhiều quần thể lớn tế bào vi sinh vật được nuôi cấy trong thời gian kéo dài với một loại chất độc-trong trường hợp này là 5-chlorouracil-ở nồng độ gây chết, theo đó để chọn lọc các cá thể biến đổi di truyền có khả năng chịu được nồng độ chất độc cao. Các đáp ứng của chủng biến dị này trong quần thể tế bào với nồng độ chất độc trong môi trường nuôi cấy đã tăng lên, vì vậy duy trì được áp lực chọn lọc liên tục. Phương thức tiến hóa tự động trong thời gian dài được áp dụng để làm thích nghi chủng Escherichia coli bị biến đổi di truyền không thể tổng hợp được các base tự nhiên–thymine sinh trưởng trong môi trường có nồng độ 5-chlorouracil cao. Sau một thời gian nuôi cấy thu được khoảng 1000 tế bào thế hệ sau từ chủng gốc đã sử dụng 5-chlorouracil để thay thế thymine hoàn toàn. Phân tích genome mới này cho thấy rất nhiều đột biến trong DNA ở vi khuẩn thích ứng. Đóng góp của những đột biến này vào quá trình thích nghi của tế bào hướng đến các base bị halogen hóa sẽ là đề tài cho các nghiên cứu tiếp theo.
Chủng E.coli bị sửa đổi di truyền-thay thymine bằng 5-chlorouracil sau hơn 10,000 thế hệ (theo Daily Galaxy)
Bên cạnh đó sự quan tâm thực sự về sự thay đổi triệt để trong thành phần hóa học của các hệ thống sống cho các nghiên cứu cơ bản của các nhà khoa học cho thấy kết quả nghiên cứu của họ cũng như tầm quan trọng của nghành “xenobiology” (sinh học ngoại chất), một nhánh của sinh học tổng hợp. Lĩnh vực mới này của khoa học sự sống hướng vào việc tạo ra các sinh vật mới không có trong tự nhiên mang những đặc tính trao đổi chất tối ưu làm mô hình thay thế để sản xuất năng lượng hoặc tổng hợp những chất hóa học giá trị cao. Như GMOs (genetically modified organisms, sinh vật biến đổi gen), các sinh vật này được xem như một chuỗi tiềm năng cho hệ sinh thái tự nhiên khi chúng được tạo từ phòng thí nghiệm, hoặc thông qua việc cạnh tranh trực tiếp với các dạng hoang dại hoặc qua việc khuếch tán DNA “tổng hợp” của chúng vào tự nhiên.Các nhà khoa học thấy rằng rào cản vật chất trong từng trường hợp riêng lẻ không thể ngăn các dạng sống bị thay đổi di truyền sinh sống trong tự nhiên, bằng cách tương tự như các đồng vị phóng xạ lan vào môi trường xung quanh nhà máy hạt nhân. Tuy nhiên, các sinh vật tổng hợp như thế, được làm tiến hóa theo cách của Marlière và Mutzel và đồng sự, phụ thuộc vào các cơ chất có sẵn cho sự sinh sản không tìm thấy trong tự nhiên, hoặc gắn các đơn vị cấu trúc nhân tạo vào vật liệu di truyền của chúng, sẽ không có sự cạnh tranh cũng như trao đổi trông tin di truyền với các loài hoang dại, nhưng sẽ chết khi thiếu các “dị chất sinh học này-xenobiotic”.
Nguồn: http://ireb.hueuni.edu.vn/modules.php?name=News&op=viewst&sid=283
