Sự sống mới trên trái đất

Các nhà khoa học đã tạo ra một vi sinh vật “bán nhân tạo” đầu tiên với mã di truyền hoàn toàn khác so với những sự sống còn lại trên trái đất.

Các nhà nghiên cứu cho rằng, kết quả đột phá trên sẽ là bước đi đầu tiên nhằm tạo ra các hình thái sự sống vi khuẩn mang những đặc tính công nghiệp hoặc y học hoàn toàn mới mẻ, từ đó có thể khuếch trương rộng rãi thông tin di truyền trong thế giới sinh vật. Được biết, vi khuẩn bán nhân tạo, dựa trên việc điều chỉnh E. coli, đã được bổ sung một mẩu ADN nhân tạo với ký tự di truyền mới, nâng chuỗi di truyền từ 4 lên 6 ký tự.

Mã gene di truyền tự nhiên của mọi sinh vật sống đều dựa trên chuỗi 4 ký tự mã hóa, gồm các gốc G, C, T, A, tạo thành cặp G-C và T-A liên kết 2 dải xoắn lại với nhau. Tuy nhiên, ADN của vi khuẩn bán nhân tạo có thêm 2 cặp ký tự gốc X-Y, được kết đôi như các cặp mã di truyền khác và được tích hợp hoàn toàn vào bộ mã di truyền của ADN vi khuẩn. Các nhà khoa học cho hay vi khuẩn E. coli bán nhân tạo nhân đôi như bình thường và có thể truyền lại thông tin di truyền mới cho các thế hệ tương lai. Dù vậy, nó không thể sử dụng thông tin mã hóa mới để tạo ra bất cứ protein lạ nào khác, vì ADN nhân tạo được bổ sung cặp mã di truyền không tham gia vào các chức năng trao đổi chất thông thường của vi khuẩn.


Hình thái sự sống mới với ADN ngoại lai - (Ảnh: Disclose.tv)

Báo cáo mới, được đăng trên chuyên san Nature, cho biết đây là lần đầu tiên giới khoa học tìm được cách tạo ra vi khuẩn có thể hoạt động và sao chép với mã gene di truyền khác biệt so với những sự sống từng xuất hiện trên trái đất cách đây hơn 3,5 tỉ năm. “Sự sống trên địa cầu và toàn bộ sự đa dạng của nó đều được mã hóa vào 2 cặp mã di truyền ADN, A-T và C-G. Điều mà chúng tôi đã làm là tạo ra vi khuẩn mới chứa 1 cặp mã nhân tạo, Giáo sư Floyd Romesberg của Viện Nghiên cứu Scripps (California, Mỹ) nói. Điều này cho thấy có những giải pháp khác để lưu trữ thông tin cần thiết, đưa chúng ta đến gần viễn cảnh mở rộng kho ADN của sinh vật, hứa hẹn nhiều ứng dụng lý thú, từ các loại thuốc thế hệ kế tiếp đến những dạng công nghệ nano mới.

Việc bổ sung mã di truyền với một cặp ký tự tăng thêm đã hé lộ viễn cảnh chế tạo thêm nhiều dạng protein so với mức độ hiện tại trong tự nhiên là hơn 20 axít amino. Trên lý thuyết, một mã di truyền mới dựa trên 6 cặp ký tự cũng có nghĩa là sẽ có hơn 200 axít amino. “Về nguyên tắc, chúng tôi có thể mã hóa các protein mới từ các axít amino nhân tạo, mang lại sức mạnh lớn hơn bao giờ hết trong việc chế tạo các protein phục vụ cho mục đích chữa bệnh và chẩn đoán, cũng như các chất thử trong phòng thí nghiệm với chức năng như mong muốn”, theo Giáo sư Romesberg. Chuyên gia này thêm rằng những lĩnh vực ứng dụng khác như vật liệu nano đều có tiềm năng thực hiện được.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng, việc tạo ra những hình thái sự sống mới như vậy ít gây nguy hiểm cho xã hội nếu chúng lọt ra ngoài phạm vi phòng thí nghiệm. Chúng cũng không thể sao chép với chuỗi ADN nhân tạo trừ phi tiếp tục được bổ sung các gốc X và Y, dưới dạng các hóa chất nhân tạo gọi là “d5SICS” “dNaM” vốn không tồn tại trong tự nhiên. Vi khuẩn còn cần protein đặc biệt để chuyển các gốc đến tế bào. Dạng protein này làm từ tảo và nếu thiếu gốc X, Y, tế bào vi khuẩn sẽ khôi phục lại mã di truyền tự nhiên của nó.

TIN CŨ HƠN
Vitamin B12 quan trọng thế nào?

Vitamin B12 quan trọng thế nào?

Năm 1948, Rickes đã phân lập từ gan lợn một chất kết tinh màu đỏ đặt tên là vitamin B12, sau đó 4 giải Nobel đã được trao tặng cho những công trình nghiên cứu có liên quan đến vitamin B12.

Đăng ngày: 23/09/2025
Nên ăn hàu sống hay chín?

Nên ăn hàu sống hay chín?

Hàu chứa nhiều kẽm, nhiều loại men tiêu hóa, các vitamin (D, B11, B1, B2, B2, C…), khoáng chất (sắt, đồng, kali, photpho…) rất tốt cho cơ thể; đặc biệt hàm lượng axít béo omega-3 cao.

Đăng ngày: 21/09/2025
Điều gì sẽ xảy ra Trái đất không còn muỗi?

Điều gì sẽ xảy ra Trái đất không còn muỗi?

Nếu bị tuyệt chủng, 3.500 loài muỗi trên Trái Đất hiện nay sẽ biến mất. Trong số đó, khoảng 200 loài muỗi có khả năng hút máu người và ba loài Anopheles, Culex, Aedes truyền bệnh nguy hiểm.

Đăng ngày: 20/09/2025
Bộ tộc 900 năm qua không một người mắc ung thư

Bộ tộc 900 năm qua không một người mắc ung thư

Bộ tộc Hunzas ăn chay, dùng thực phẩm không hóa chất, môi trường tự nhiên trong lành, vận động nhiều và hít thở xua tan căng thẳng giúp tránh xa các căn bệnh thời đại.

Đăng ngày: 20/09/2025
Trong trái cà tím có gì mà người Nhật rất thích ăn và ăn rất nhiều?

Trong trái cà tím có gì mà người Nhật rất thích ăn và ăn rất nhiều?

Theo một nghiên cứu gần đây, trong số các loại rau trái màu tím thì trái cà tím đứng hàng đầu vì đem lại cho chúng ta rất nhiều mặt lợi ích về sức khỏe.

Đăng ngày: 16/09/2025
Cách chữa viêm họng hữu hiệu vào mùa đông

Cách chữa viêm họng hữu hiệu vào mùa đông

Súc họng bằng aspirin, chứ không phải uống thuốc này, là một trong những cách hữu hiệu nhất để chống lại căn bệnh này, theo một nghiên cứu mới.

Đăng ngày: 16/09/2025
Biến chứng kinh khủng của bệnh tiểu đường

Biến chứng kinh khủng của bệnh tiểu đường

Biến chứng của tiểu đường ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe và có thể trở thành mối nguy hiểm cho người bệnh.

Đăng ngày: 09/09/2025
Khoa Học News