Các nhà khoa học đang tiến gần hơn tới việc viết lại "bộ mã cuộc sống"

Những tế báo kháng virus, dịch bệnh có thể sẽ sớm xuất hiện với sự thành công của dự án này.


Đang không nói tới những tiểu xảo, thủ thuật để làm cho cuộc sống dễ thở hơn, ta đang tiến gần hơn tới ý nghĩa thực của cụm từ 'life hack' hơn bao giờ hết. Mới đây, một nhóm các nhà khoa học đã thiết kế nên, dù chưa hoàn chỉnh, một gene khuẩn Escherichia Ecoli tổng hợp có thể được sử dụng như một bảng mã protein khác hẳn với mã của sự sống mà ta vẫn biết.


Cần thay đổi tới 62.000 đoạn ADN, bộ gene thành quả này là công trình xây dựng gene phức tạp nhất cho tới thời điểm này. Các nhà khoa học dự đoán khuẩn E. coli 'chạy bằng' bộ gene này sẽ có thể trở thành một phòng thí nghiệm và một nhà máy sản xuất các chất hóa học công nghiệp mới.




Giáo sư George Church, người đứng sau dự án 'hack' gene.

Nhà khoa học Peter Carr tại Phòng thí nghiệm Công nghệ Lincoln, một người không tham gia dự án, nói rằng việc hack bộ gen với một quy mô lớn như vậy đã từng bất khả thi, nhưng giờ thì không thể nữa rồi. 'Đó là việc không hề dễ dàng, nhưng chúng ta có thể thiết kế lại cuộc sống với mọt mức độ nhất định, việc này có thể áp dụng lên những thứ căn bản nhất như là mã gene'.


Việc hack gen này đang được tiến hành trong phòng thí nghiệm của giáo sư George Church tại Đại học Harvard. Lợi dụng những phần thừa của mã gene, thứ ngôn ngữ ADN sử dụng để hướng dẫn các tế bào tổng hợp protein, các nhà khoa học đã có thể làm được điều không tưởng.


Để sản sinh protein, các tế bào đọc bốn kí tự của ADN theo từng nhóm thể chuông (đơn vị mã gene). Với tất cả 64 thể chuông khả thi, ta đã có quá đủ dữ liệu để mã hóa được 20 axit amin vẫn có trong tự nhiên, thậm chí còn có thể ngăn thể chuông đánh dấu điểm cuối của một đoạn gene. Kết quả ta có được là một mã gene với nhiều thể chuông, với chỉ một loại axit amin.


Các tế bào với đoạn gene được mã hóa này có thể miễn nhiễm với virus, những thay đổi này cũng có thể cho phép các nhà khoa học thay đổi chức năng của một thể chuông, ví dụ như khiến chúng mã hóa một lại axit amin tổng hợp mới.




Giá thành của việc tổng hợp ADN đã giảm xuống đáng kể trong vòng một thập kỉ vừa rồi.

Để thay đổi được nhiều thứ trong gene như vậy, dù với công nghệ sửa gene hiện đại nhất như CRISPR, có vẻ vẫn là bất khả thi. Nhưng may mắn là giá thành của việc tổng hợp ADN đã giảm xuống đáng kể trong vòng một thập kỉ vừa rồi. Vì thế, thay bằng việc sửa mỗi gene một lần, đội ngũ của giáo sư Church đã sử dụng máy móc để chế tạo hẳn một bộ gene mới.


Sau khi thiết kế được những mã gene mới này, đội ngũ tiến hành đưa từng đoạn một trong khuẩn E. coli và họ đã xem xét kĩ lưỡng để cho không sự thay đổi gene nào khiến cho tế bào gặp nguy hiểm. Dù mới chỉ 63% số gene được mã hóa lại được thử nghiệm, nhưng rất ít trong số đó gây ra vấn đề, theo như báo cáo của các nhà khoa học.


Nhưng đây vẫn chưa phải là kỉ nguyên mới của những tế bào được mã hóa lại để miễn nhiễm với virus, bệnh tật. Vẫn cần nhiều năm nữa để thử nghiệm, tổng hợp và lắp ghép những đoạn gene mới này, Peter Carr nói.




Khuẩn E. coli.

Bên cạnh tỉ lệ thành công cao vẫn là những lo lắng về vấn đề an toàn của việc sửa đổi mã gene. Nhiều người cho rằng những protein không đến từ tự nhiên mà khuẩn E. coli được mã hóa sản xuất ra sẽ mang tính độc hại, và việc bản thân nó kháng được virus sẽ khiến chúng có được một lợi thế cực lớn nếu chúng thoát ra được môi trường sống bên ngoài hoặc tấn công cơ thể con người. Giáo sư Church cũng đã tự nhận định được mối nguy hiểm đang hiện hữu trong phòng thí nghiệm của mình.


Ông cũng đã tính tới một biện pháp an toàn cho những con vi khuẩn này. Trong một nghiên cứu được xuất bản, giáo sư Church đã mô tả một hệ thống ngắt an toàn được cho là rất hiệu quả. Các chất dinh dưỡng đặc biệt để duy trì sự sống của các khuẩn này không tồn tại ngoài tự nhiên, hơn nữa việc các tế bào này đột biến là bất khả thì và chúng cũng không thể liên kết với các tế bào ngoài tự nhiên để tự sinh sản.


Vẫn nhiều nhà khoa học vẫn biểu lộ những lo lắng nhất định về hệ thống an toàn này, trong đó có Peter Carr. Ông nói: 'Các biện pháp cần phải được xem xét kĩ lưỡng. Thay vì khẳng định nó là 'an toàn' hay 'không an toàn', sẽ hữu dụng hơn nếu có một thước đo độ nguy hiểm riêng cho chúng'.


Không nghi ngờ gì việc đây là đột phá công nghệ sinh học của giáo sư George Church và đội ngũ nghiên cứu, nhưng chúng ta vẫn còn cần nhiều năm nữa để xem được kết quả nghiên cứu một cách đầy đủ nhất.


Cập nhật: 25/08/2016
Theo Trí Thức Trẻ

TIN LIÊN QUAN

"Tái lập trình" vi khuẩn E.Coli để chống lại... ung thư

Mới đây, đội ngũ các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts MIT và Viện Đại học California tại San Diego (UCSD) đã 'tái lập trình' vi khuẩn E.Coli để tạo ra một siêu vi khuẩn hữu ích có khả năng tấn công các tế bào khối u.

Phát hiện loại virus kỳ lạ mang gene của nhện độc góa phụ đen

Không rõ rằng làm cách nào mà loài virus này có thể lấy được ADN của loài nhện này (và một số loài động vật khác nữa) nhưng các nhà khoa học cho rằng loài virus này làm vậy để có thể lây nhiễm được dễ dàng hơn.

Vi khuẩn kháng được tới hai loại kháng sinh dự phòng đã được tìm thấy tại Mỹ

Kháng sinh colistin và carbapenem là phòng tuyến cuối cùng của con người, nhưng có lẽ không còn lâu nữa.

Nghiên cứu mới hé lộ phương pháp làm tăng sản lượng mủ cao su

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững RIKEN (CSRS) ở Nhật Bản cùng với các cộng sự tại Đại học Sains Malaysia (USM) đã thành công trong việc giải thích chuỗi gene đối với cây cao su bản địa ở Brazil.

Phát hiện đột biến gene gây nguy cơ sảy thai tái diễn ở phụ nữ

Hiện tượng RSA được định nghĩa là một phụ nữ trải qua 3 lần sảy thai hoặc nhiều hơn nữa trong 5 tuần đầu tiên của thai kỳ. Theo ước tính, cứ 100 phụ nữ mang thai sẽ có một trường hợp gặp phải hiện tượng này.

Số gene không quyết định mức độ tiến hóa của con người

Khoảng một nửa thế kỷ trước, các nhà khoa học ước tính số gen của con người lên đến hàng triệu. Nhưng những nghiên cứu hiện đại đã giảm con số này xuống đến khoảng 20.000.

Bí hiểm căn bệnh đột biến gene khiến cơ thể người to gấp đôi

Một căn bệnh rối loạn gene hiếm gặp khiến người bệnh bị sưng phù nếu có phản ứng dị ứng đang khiến các nhà khoa học đau đầu vì chưa tìm ra lời giải thích, theo Daily Mail.

Thí nghiệm phân tách virus HIV thành công, hứa hẹn chữa trị hoàn toàn căn bệnh này

Bằng công nghệ chỉnh sửa gene, khoa học đang giúp con người tiến gần hơn đến cách chữa trị căn bệnh thế kỷ HIV/AIDS.

THỦ THUẬT HAY

Giao diện sắc màu hài hòa với RockoX v1.3

Được đầu tư khá nhiều thời gian vào bố cục, màu sắc giao diện RockoX được giới phân tích đánh giá khá cao. Thiết kế giao diện trẻ trung, không quá rồi phù hợp xây dựng Website đồ họa, website teen...

Sử dụng Animoji trên mọi iPhone không cần là iPhone X

Supermoji có thể giúp bạn thực hiện điều này. Đây là ứng dụng bên thứ 3, do đó khả năng phản hồi cử chỉ vẫn còn khá hạn chế, dù vậy hiện nay ứng dụng này đã có thể gọi là 'cực phẩm'.

Làm thế nào để điện thoại tự động mở khóa khi bạn về nhà?

Từ hệ điều hành Android 5.0 trở đi, Google đã tích hợp vào hệ điều hành của mình một tính năng là smart lock. Tính năng này sẽ giúp bạn mở khóa điện thoại vô cùng thông minh. Ví dụ như điện thoại tự động mở khóa mỗi

Hướng dẫn tắt Cortana đối với Windows 10 Home

Để tắt Cortana trên hệ điều hành Home, bạn cần truy cập và Registry của máy tính. Hành động này sẽ không thay đổi hệ thống máy tính của bạn. Bạn cũng có thể dùng cách này Windows 10 Pro/Enterprise, tuy nhiên bạn cũng

ĐÁNH GIÁ NHANH

Đánh giá nhanh Toshiba X10: siêu nhỏ gọn, hiệu năng tốt, giá 5,4 triệu

Toshiba SSD X10 là sản phẩm chạy theo xu hướng ổ cứng di động nhỏ gọn nhưng tốc độ cao đang ngày càng trở nên phổ biến.

Đánh giá Galaxy J4 Plus nhanh: Tân binh mới phân khúc giá rẻ

Samsung Galaxy J4 Plus vừa ra mắt nhằm vào phân khúc giá rẻ, phổ thông. Cùng xem qua những đặc điểm nổi bật của máy để có thêm sự lựa chọn cho bản thân nhé.

Trên tay Realme Q2: màn hình lớn, chip Dimenisty 800U, thiết kế logo cá tính

Mới đây, Realme đã chính thức ra mắt Realme Q2. Nhiều người cho rằng Realme Q2 mang nhiều nét tương đồng với Reame V5 trước đó nhưng cũng có nhiều điểm cải tiến. Hãy cùng theo dõi những thông tin trên tay Realme Q2