Ruồi giấm - loài vật góp công trong 6 giải Nobel

Sở hữu ADN gần giống người, ruồi giấm được chọn làm đối tượng thí nghiệm trong nhiều nghiên cứu khoa học đoạt giải Nobel.

Ruồi giấm đóng góp lớn cho nhiều thành tựu khoa học, trong đó có nghiên cứu đoạt giải Nobel Y học 2017 về gene điều khiển nhịp sinh học của ba nhà khoa học Jeffrey Hall, Michael Rosbash và Michael Young, Guardian hôm 8/10 đưa tin. "Tôi rất mừng cho lũ ruồi giấm", Rosbash nói khi biết tin mình đoạt giải Nobel.

Có ít nhất 5 nghiên cứu khác sử dụng ruồi giấm cũng giành giải Nobel, lần đầu tiên vào năm 1933. Khi đó, nhà sinh học Mỹ Thomas Morgan nghiên cứu ruồi giấm và xác nhận gene nằm trên các nhiễm sắc thể giống như hạt trong chuỗi hạt, một số gene còn liên kết với nhau, tức là chúng được di truyền cùng nhau. Nhờ đó, Morgan đã mở ra kỷ nguyên mới cho di truyền học hiện đại.

Nghiên cứu đoạt giải Nobel Y học 2017 được tiến hành trên ruồi giấm. (Ảnh: Why Files).

Ruồi giấm và con người có ADN giống nhau đến 60%. Các nhà khoa học tin rằng khoảng 75% các bệnh về gene ở người cũng có thể tìm thấy ở ruồi giấm. "Gần như ruồi giấm sinh ra để giúp các nhà khoa học vậy", nhà di truyền học Steve Jones nhận định.

Ruồi giấm thích ăn hoa quả, nhất là quả chín. Mùa hè, chúng thường đẻ trứng trong các loại quả như táo, lê và thức uống ngọt. Chúng không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và có nhiều đặc điểm lý tưởng để nuôi trong phòng thí nghiệm: vòng đời chỉ kéo dài hai tuần, chủ yếu ăn bột ngô, men, đường và nhiều loại thức ăn dễ tìm khác. Các nhà khoa học cũng có thể dễ dàng đựng chúng trong các ống nhỏ.

"Chỉ cần cho một con cái và một con đực sống cùng nhau, khoảng hai tuần sau bạn sẽ có cả lứa ruồi giấm mới. Điều này giúp chúng trở thành công cụ đắc lực cho việc nghiên cứu các đột biến gene", Simon Collier, tiến sĩ tại Đại học Cambridge, cho biết.

Ruồi giấm còn sở hữu nhiều đặc điểm quan trọng khác gây ấn tượng cho các nhà khoa học. Bộ gene của chúng chỉ gồm 4 cặp nhiễm sắc thể, còn ở người là 23 cặp. Điều đó nghĩa là việc nghiên cứu chức năng gene và tìm hiểu cách các gene tương tác ở ruồi giấm dễ dàng hơn nhiều. "Các gene của ruồi giấm có tỷ lệ đột biến cao nên rất hữu ích trong nghiên cứu", Jones bổ sung.

Ruồi giấm đóng vai trò then chốt trong việc làm sáng tỏ nhiều quá trình sinh học gần một thế kỷ qua. "Nhờ hàng loạt nghiên cứu, ruồi giấm hiện là sinh vật mà con người hiểu rõ nhất. Với những kiến thức này, chúng ta có thể thực hiện thí nghiệm trên ruồi giấm và thu được kết quả chỉ trong ba tuần. Quá trình này có thể mất cả năm nếu tiến hành trên chuột", Andreas Prokop, giáo sư tại Đại học Manchester, nói.

Nghiên cứu ruồi giấm là con đường nhanh chóng, ít tốn kém để tìm hiểu những vấn đề sinh học phức tạp mà sau đó có thể ứng dụng trong y học. Chúng đã giúp Prokop hiểu thêm về sợi trục của tế bào thần kinh. Các sợi trục này thường thoái hóa khi về già, nhưng với tốc độ nhanh và trầm trọng hơn ở người mắc Alzheimer hoặc các bệnh thoái hóa khác.

"Chết tế bào là quá trình sinh học diễn ra ở mọi sinh vật sống, từ giun đến con người. Về cơ bản đó là cơ chế tự sát thiết yếu cho sự sống và những điểm then chốt đầu tiên được phát hiện ở ruồi giấm. Khi tế bào bị tổn thương, quá trình chết rụng tế bào được kích hoạt, chúng sẽ chết để các cơ quan trong cơ thể vẫn khỏe mạnh", Pascal Meier, giáo sư Viện Nghiên cứu Ung thư, cho biết.

ADN của ruồi giấm giống con người đến 60%. (Ảnh: Guardian).

Tuy nhiên, ở bệnh nhân ung thư, quá trình này không diễn ra, góp phần khiến các khối u lan rộng. "Qua nghiên cứu ruồi giấm, chúng ta biết được các chất ức chế protein gây chết rụng tế bào (IAP) tham gia quá trình này. Chúng ngăn chặn sự chết tế bào. Nói cách khác, nếu lượng IAP tăng, quá trình chết rụng tế bào sẽ bị cản trở và ung thư phát triển", Meier nói thêm.

Các nhà khoa học đang thử nghiệm các loại thuốc có thể ức chế IAP ở người, từ đó cho phép quá trình chết rụng tế bào hoạt động trở lại. Theo Meier, đây là một giải pháp rất hứa hẹn.

Ngày nay, ruồi giấm trở thành một phần quan trọng trong các trung tâm nghiên cứu. Bộ phận nghiên cứu ruồi thuộc Đại học Cambridge có hơn 60.000 ống chứa ruồi giấm và cung cấp những con ruồi được lai giống cẩn thận cho khoảng 30 nhóm nghiên cứu.

"Phần lớn các nhóm này đều đang nghiên cứu về các vấn đề ở người hoặc những vấn đề sinh học nói chung khác. Chỉ có hai hay ba nhóm nghiên cứu chính loài ruồi giấm", Collier chia sẻ.