ADN “rác” có vai trò quan trọng
Các nhà khoa học từ lâu vẫn bối rối về vật liệu di truyền gọi là “ADN rác”, chiếm phần lớn bộ gen nhưng dường như thiếu chức năng nhất định. Tại sao tự nhiên lại buộc bộ gen chứa quá nhiều vật liệu di truyền Các nhà nghiên cứu từ Đại học Princetion và Đại học Indiana nghiên cứu về bộ gen của một sinh vật sống trong ao đã phát hiện rằng ADN rác không thực sự là “rác”. Họ nhận thấy rằng những chuỗi ADN từ những vùng trước đây được cho là “bộ gen không cần thiết” thực ra có chức năng rất quan trọng cho sinh vật. Họ đã kết luận rằng những gen này thúc đẩy sự tái sắp xếp của toàn bộ hê gen cần thiết cho sự phát triển của sinh vật.
Vì sao bạn hay bị ngứa khi trời lạnh?
Gen có vai trò chính trong sự phát triển trí nhớ
Vai trò của H2O trong sự phát triển và tiến hóa
Những gen gọi là transponsons trong loài sinh vật đơn bào sống trong ao Oxytricha tạo ra những protein gọi là transpossaes. Trong quá trình phát triển, transposons tác động đến sự tái sắp xếp của hàng trăm trong hàng nghìn đoạn ADN. Rồi khi không cần thiết, sinh vật này xóa transposases khỏi vật liệu di truyền của mình, giảm 5% “trọng tải” của bộ gen.
Laura Landweber, giáo sư sinh thái học và sinh vật học tiến hóa tại Princeton đồng thời là một tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Transponsons thực tế có vai trò trung tâm đối với tế bào. Chúng tổ hợp các gen lại với nhau”. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science số ngày 15 tháng 5.
Để chứng minh transposon thực sự có chức năng tổ hợp này, các nhà khoa học vô hiệu hóa hàng nghìn những gen này trong một số Oxytricha. Những sinh với ADN được biến đổi không thể phát triển bình thường.
Các tác giả khác từ Khoa sinh thái học và sinh vật học tiến hóa của Princeton bao gồm: Mariusz Nowacki và Brian Higgins; Genevieve Maquilan, và nghiên cứu sinh Estienne Swart. Nhà nghiên cứu bậc sau tiến sĩ Thomas Doak hiện thuộc Đại học Indiana cũng tham gia vào nghiên cứu.
Các nhà khoa học Princeton đang thăm dò bộ gen của sinh vật Oxytricha sống trong ao. (Ảnh: Robert Hammersmith)
Landweber và các thành viên khác của nhóm nghiên cứu cũng đang tìm hiểu nguồn gốc và tiến hóa của gen và sự săp xếp bộ gen, tập trung chủ yếu vào Oxytricha vì nó trải qua sự tái tổ hợp gen trên quy mô lớn trong quá trình phát triển.
Trong phòng thí nghiệm của mình, Landweber nghiên cứu nguồn gốc tiến hóa của hệ di truyền mới ví dụ như ở Oxytricha. Bằng việc kết hợp sinh vật học phân tử tiến hóa, tổng hợp và lý thuyết, năm ngoái Landweber và các đồng nghiệp đã phát hiện một cơ chế RNA cơ bản đối với sự tái tổ hợp bộ gen phức tạp.
Landweber cho biết: “Năm ngoái, chúng tôi phát hiện chỉ dẫn cho việc làm thế nào để đưa bộ gen quay trở lại với nhau – thông tin chỉ dẫn đến từ dạng RNA truyền từ cha mẹ xuống con cái và những RNAs này cung cấp khuôn mẫu cho quá trình tái tổ hợp. Hiện chúng tôi đang nghiên cứu cơ cấu thực sự tham gia vào quá trình cắt và ghép một lượng lớn ADN. Transposons chịu trách nhiệm cho quá trình này”.
Thuật ngữ “AND rác” được sử dụng để chỉ một vùng ADN không chứa thông tin di truyền các nhà khoa học bắt đầu phát hiện rằng, hầu hết những ADN rác này đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hoạt động gen. Tuy nhiên, chưa ai biết rõ mức độ hay phạm vi vai trò của những ADN này.
Thay vào đó, các nhà khoa học đôi khi gọi những vùng này là “ADN ích kỷ” nếu chúng không có đóng góp nhất định đối với sự phát triển của sinh vật. Giống như virut computer tự nhân lên. ADN ích kỷ cũng tự sao chép và truyền từ cha mẹ xuống con cái cho lợi ích của riêng ADN. Nghiên cứu hiện tại cho thấy một số ADN ích kỷ transposons có thể đóng vai trò quan trọng đối với sinh vật chủ, do đó trở thành “cư dân” lâu dài của bộ gen.
- Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát... (Thứ Ba, 21:27:04 19/01/2021)
- 1001 thắc mắc: Những loài vật nào sở hữu 'siêu năng... (Thứ sáu, 22:30:00 04/12/2020)
- Hóa thạch tiết lộ loài 'chim răng thỏ' kỳ dị (Chủ nhật, 18:00:02 29/11/2020)
- Phát hiện loài bọ ngựa mới cực lớn ở vùng núi Trường Sơn,... (Thứ bảy, 18:30:07 08/08/2020)
- Bí ẩn hiện tượng người giống nhau như đúc dù không phải... (Thứ Ba, 08:00:05 04/08/2020)
- San hô là động vật hay thực vật? (Thứ Ba, 06:56:00 04/08/2020)
- Mang đặc điểm này, bạn có thể là hậu duệ loài người... (Thứ sáu, 21:00:08 31/07/2020)
- Hãi hùng sinh vật 101 triệu tuổi trong "tuyết biển"... (Thứ sáu, 15:30:09 31/07/2020)
- Cọp với Sư tử. Loài nào mới là chúa sơn lâm? (Thứ tư, 10:57:00 22/07/2020)
- Phát hiện gián biển khổng lồ dài đến 50cm tại Indonesia (Thứ bảy, 10:48:04 18/07/2020)
- Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn ngưng gội đầu trong vòng một năm?
- 7 thảm họa thiên nhiên có thể sắp xảy ra
- Sự thật về chế độ máy bay và 20 bí mật về điện thoại của bạn
- 7 bí ẩn trên Trái đất đã khiến khoa học đau đầu cả nghìn năm qua mà vẫn chưa có lời giải
- Các nhà thiên văn học bó tay trước sự tồn tại của hành tinh này
-
Cơ hội hiếm hoi quan sát hành tinh màu xanh da trời vài ngày tới
Thứ tư, 20:00:06 20/01/2021
-
EU cho hay: "Sâu bột an toàn, người có thể ăn được"
Thứ Ba, 23:30:02 19/10/2021
-
Hệ sao kỳ quái chưa từng thấy cách Trái đất 1.800 năm ánh sáng
Thứ Ba, 22:50:01 19/01/2021
-
Loài người có thể đơn độc trong vũ trụ
Thứ Ba, 22:35:07 19/01/2021
-
Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát Lượng", đầy mưu hèn kế bẩn để săn mồi bằng mọi giá
Thứ Ba, 21:27:03 19/01/2021
-
Bức thư tiết lộ những năm cuối đời đầy đau đớn của Napoléon
Thứ năm, 21:35:07 14/01/2021
-
Tàu chở hàng SpaceX lần đầu tự động tách khỏi trạm ISS
Thứ năm, 21:16:08 14/01/2021
-
Phát hiện chuẩn tinh cách Trái đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng
Thứ năm, 20:45:09 14/01/2021