Khoa học tự nhiên

Gen nằm ngoài nhân tế bào và tác động thiếu cân đối (28/10/2013)

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học California, Davis (UC Davis), Hoa Kỳ mới đây đã công bố một nghiên cứu cho thấy trong tế bào có một tỷ lệ nhỏ các nhiễm sắc thể ADN nằm bên ngoài nhân tế bào, tác động đáng kể đến sự trao đổi chất của tế bào. Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra các mô hình cây Arabidopsis, qua đó nghiên cứu phương pháp điều trị những căn bệnh di truyền ở người trong tương lai.

Tế bào thực vật và động vật hầu hết chứa các gen tồn tại trên nhiễm sắc thể trong nhân tế bào, được ngăn cách với phần còn lại của tế bào. Tuy nhiên, chúng cũng chứa một số lượng nhỏ các gen trong các bào quan nằm ngoài nhân tế bào, được gọi là những ty thể. Những ty thể này tạo ra năng lượng cho các tế bào động vật và thực vật, hay lục lạp - giữ vai trò thực hiện chức năng quang hợp trong tế bào thực vật.

GS. Dan Kliebenstein, Khoa Khoa học Thực vật và Trung tâm Hệ gen, UC Davis, Hoa Kỳ, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí trực tuyến eLife, ngày 8 tháng 10 cho biết: một thế hệ gồm những nhà sinh thái học và người gây giống cây trồng trước đó đã nghiên cứu và phát hiện tác động của các gen nằm ngoài nhân tế bào. Ông cho biết: đây là lần đầu tiên họ tiến hành định lượng tác động này bằng phương pháp di truyền.

GS. Kliebenstein cùng với Bindu Joseph, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ thuộc phòng thí nghiệm Kliebenstein, đã nghiên cứu và tìm hiểu cách thức sự biến đổi trong 25.000 gen hạt nhân và 200 gen nội bào quan tác động đến hàng ngàn hóa chất, hoặc các chất chuyển hóa, trong mô lá của 316 cây Arabidopsis riêng lẻ.

Họ phát hiện ra rằng 80% các chất chuyển hóa đã được xác định bị tác động trực tiếp bởi sự biến đổi trong các gen nội bào quan - một tỷ lệ khác tương đương cũng bị tác động do biến đổi của một số lượng lớn hơn rất nhiều các gen hạt nhân. Bên cạnh đó cũng có những tác động gián tiếp, khi đó, các gen nội bào quan quy định hoạt động của các gen hạt nhân lần lượt bị tác động bởi quá trình trao đổi chất.

"Thoạt tiên, điều này có vẻ rất đáng ngạc nhiên, tuy nhiên, thực ra ở một góc độ khác, bạn lại có cảm giác như đang mong chờ điều đó xảy ra", Kliebenstein cho biết. “Các bào quan đóng vai trò rất quan trọng, chúng tạo ra năng lượng và hợp chất nhóm đường cho các tế bào".

Những tác động tương tự cũng có thể xảy ra trong các tế bào ở động vật có vú, Kliebenstein nói. Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong liệu pháp thụ tinh bằng ống nghiệm nhằm ngăn chặn các bệnh mắc phải do ty lạp thể lỗi truyền từ mẹ sang con. Gần đây, chính phủ Anh đã đề xuất dự thảo quy định về "phôi ba bố mẹ" - được tạo ra thông qua hình thức lấy một hạt nhân của trứng đã được thụ tinh, sau đó đưa vào tế bào trứng của người thứ ba hiến tặng mang bộ AND ty lạp thể. Kỹ thuật thụ tinh này trước đây mới chỉ được tiến hành thử nghiệm trên động vật.

"Từ những quan sát ở các loài thực vật, chúng ta có thể thấy hiện vẫn còn những vấn đề cần giải quyết, thông qua tiến hành các thử nghiệm", Kliebenstein nhấn mạnh. “Các cuộc điều tra dân số với quy mô lớn nhằm tìm ra mối liên hệ giữa căn bệnh béo phì với các gen đặc trưng khi nghiên cứu, cần thiết phải sử dụng nhiều hơn nữa lượng gen nội bào quan”. 

Nguồn: www.vist.vn (Theo: www.sciencedaily.com)