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

Cách chuyển từ ảnh sang văn bản không cần phần mềm

Việc đổi từ ảnh sang PDF, hay chuyển từ PDF thành ảnh JPEG đã không còn xa lạ. Ngày nay, người ta thường xuyên phải chuyển đổi định dạng của một file từ dạng này sang dạng khác vì nhiều lý do và mục đích khác nhau mà.

Những tuyệt kĩ giúp phát huy được tối đa khả năng của camera Galaxy J7 Pro hoàn hảo

Bằng cách tận dụng những tính năng nêu trong bài viết này, tin rằng Galaxy J7 Pro sẽ thỏa mãn đam mê của bất cứ tín đồ chụp hình nào.

Cách ẩn người theo dõi Facebook trên điện thoại, máy tính cực đơn giản

Hướng dẫn bạn cách ẩn người theo dõi Facebook trên điện thoại, máy tính một cách đơn giản và nhanh chóng. Click xem ngay nhé!

Cách đổi màu Command Prompt trên Windows 10

Trên Windows 10 thì Command Prompt mặc định có màu trắng đen, nhưng nếu thích bạn có thể đổi nền và chữ của nó sang màu khác cho bắt mắt hơn.

Những tính năng của mạng xã hội Minds và cách sử dụng

Tuy mạng xã hội Minds các tính năng cơ bản như Facebook, Twitter. Nhưng ở Minds có một điều đặc biệt hơn, chính là tính năng mã hóa toàn bộ tin nhắn giữa những người dùng, tránh được sự kiểm soát ngoài ý muốn.

ĐÁNH GIÁ NHANH

Giải đáp thắc mắc có nên mua Xiaomi 11 Lite 5G NE?

Mới đây, Xiaomi vừa chính thức trình làng mẫu smartphone mới nhất có tên gọi Xiaomi Mi 11 Lite 5G NE. Vậy sản phẩm này được trang bị những tính năng gì hấp dẫn, có nên mua Xiaomi 11 Lite 5G NE ngay khi lên kệ không?

Đánh giá thời lượng pin Samsung Galaxy A03s: Đứng đầu phân khúc giá

Galaxy A03s chỉ nằm trong phân khúc giá rẻ nhưng lại sở hữu viên pin dung lượng khủng 5.000 mAh so với các đối thủ. Vậy dung lượng trên có đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dùng hay không? Hãy cùng chúng tôi đánh

Đánh giá camera Honor 9 Lite: Đem đến những bức ảnh chân thật, độc đá

Honor 9 Lite là một chiếc smartphone thuộc phân khúc giá rẻ, tuy nhiên vẫn được trang bị camera kép ở cả mặt trước lẫn sau giống như một số dòng cao cấp hiện nay. Cụ thể, ở mặt sau Honor 9 Lite bao gồm camera chính