Đi tìm chìa khóa của sự bất tử

[Cupcake01]

Thoát khỏi vòng “sinh - tử” là ước mơ ngàn đời của nhân loại.

Do đó từ xa xưa, nhiều thuật sĩ phương Đông lẫn phương Tây đã cất công đi tìm và điều chế thuốc trường sinh.



Thế nhưng, con người vẫn không tránh được quy luật "cát bụi trở về cát bụi". Mới đây, các nhà khoa học cho biết, chìa khóa của sự bất tử có thể nằm trong loài sứa.

Đảo ngược vòng đời
"Sứa bất tử" là biệt danh được các nhà khoa học đặt cho một loài động vật biển khác thường, thân mềm và có xúc tu. Nó thực sự bất tử về mặt sinh học, có khả năng trở lại trạng thái ấu trùng sau khi quan hệ tình dục và tự phát triển đến giai đoạn trưởng thành một lần nữa.

Quá trình này lặp đi lặp lại không bao giờ dứt. Sau nhiều năm nghiên cứu hiện tượng này, mới đây các nhà khoa học ở Tây Ban Nha đã giải trình tự bộ gen của "sứa bất tử" và xác định được lý do về sự sống không bao giờ kết thúc của nó, mở ra triển vọng nghiên cứu về trường sinh ở con người.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), các nhà khoa học tại Đại học Oviedo ở Tây Ban Nha đã giới thiệu về Turritopsis dohrnii, loài động vật duy nhất được biết là có khả năng tạo ra một bản sao của chính nó nhiều lần. T. dohrnii không phải là một loài chưa từng được biết, mà chúng đã được tìm thấy ở các vùng biển từ ôn đới đến nhiệt đới trên khắp thế giới.

Giống như các loài sứa khác, chúng bắt đầu cuộc sống bình thường, khi ấu trùng được hình thành từ sự kết hợp của tinh trùng và trứng. Sau khi trôi nổi trong vùng biển nhiệt đới ấm áp, ấu trùng chìm xuống đáy tìm kiếm một tảng đá hay một vật gì đó để bám dính vào rồi biến đổi thành polyp. Tại thời điểm này, chúng hình thành bầy đàn bằng cách tự nhân bản, phát triển xu hướng tính dục, tạo ra tinh trùng và trứng rồi bắt đầu lại quá trình bình thường.

Giải thích điều này, các nhà khoa học cho biết, do cuộc sống càng lúc càng trở nên khó khăn với sứa, bầy đàn của chúng trở nên căng thẳng bởi những kẻ săn mồi, ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu. Vào một thời điểm nào đó trong lịch sử tiến hóa của mình, T. dohrnii đã tìm ra bí mật của sự bất tử.

Khi một con sứa nhận ra nó đang ở trạng thái không thể sinh sản bình thường, hoặc bắt đầu lão hóa và cái chết đang cận kề, nó phải dùng đến kế hoạch B. Thay vì giải phóng tinh trùng hoặc trứng, một cách bí ẩn, sứa tự chuyển đổi thành một u nang giống với giai đoạn polyp của chính nó.

Polyp mới rơi xuống đáy đại dương, bắt đầu hình thành một khuẩn lạc khác y hệt nó. Các nhà khoa học xem đây là sự bất tử về mặt sinh học của sứa, chúng không chết, trừ khi gặp phải một thảm họa thảm khốc như núi lửa, sóng thần, vụ nổ hạt nhân hoặc tương tự. Nhiều chuyên gia gọi quá trình này là "sự đảo ngược vòng đời".

Giải mã bí mật của gen
Monty Graham, chuyên gia về sứa và là Giám đốc của Viện Hải dương học Florida cho rằng đã có bước tiến vượt bậc trong việc phân tích cách mà loài sứa T. dohrnii đạt được sự bất tử về mặt sinh học, trong khi những người họ hàng gần nhất của nó không có được điều này. Dù chưa tiến gần đến triển vọng kéo dài tuổi thọ ở con người nhưng việc khám phá bí mật về sự bất tử của sứa cũng giúp giới y học lạc quan trong nghiên cứu về sự lão hóa.
Làm thế nào để chúng có được sự bất tử này? Đây chính là câu hỏi mà các nhà nghiên cứu tại Đại học Oviedo đã nêu ra. Để trả lời, trước tiên họ tiến hành giải trình tự bộ gen của sứa bất tử. Sau khi hoàn thành, họ xác định được một bộ gồm 17.468 gen.

Tiếp theo các nhà nghiên cứu giải trình tự bộ gen một họ hàng gần của T. dohrnii - Turritopsis rubra, vốn không có khả năng bất tử và của một số loài sứa khác - Hydra vulgaris, Clytia hemisphaerica, Aurelia aurita. Với tất cả dữ liệu di truyền đó, họ bắt đầu so sánh các trình tự để xác định sự khác biệt có thể giải thích cho sự bất tử sinh học của T. dohrnii.

“Kết quả của chúng tôi cho thấy, sự mở rộng gen và các biến thể điểm độc nhất của T. dohrnii có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sao chép của nó, cũng như hoạt động sửa chữa DNA và duy trì telomere. Đây có thể là các quá trình quan trọng mang lại trẻ hóa và tăng sinh tế bào”.

Sau khi đã thu hẹp phạm vi kiểm tra đối với các gen liên quan đến quá trình lão hóa và hoạt động sửa chữa DNA, các nhà nghiên cứu phát hiện T. dohrnii ở sứa có khả năng tái tạo và sửa chữa tốt hơn nhiều so với tất cả các loài khác.

“Khả năng nhân bản nâng cao ở loài này được bắt nguồn từ việc chúng có nhiều bản sao của các gen POLD1 và POLA2, mã hóa các protein khác nhau, so với các họ hàng không phải có đặc tính bất tử của chúng.

Ngoài ra, T. dohrnii có tính dẻo của tế bào được nâng cao hơn cho thấy khả năng tái tạo ở chúng. Nói cách khác, các tế bào của chúng trẻ lâu hơn, dẫn đến nhiều cơ hội hơn để tham gia vào “vòng đời đảo ngược”.

Cuối cùng, họ đã có thêm bản sao của các gen kiểm soát quá trình sửa chữa DNA và telomere (nắp bảo vệ ở đầu các nhiễm sắc thể) không bị suy giảm. Ở người, các telomere có xu hướng ngắn dần khi chúng ta già đi.

Phát hiện này gây phấn khởi trong giới khoa học nhưng liệu con người có thể tìm ra cách để trở nên bất tử như những con sứa này? Có liên quan đến việc ăn chúng không? Các câu hỏi này còn trong vòng nghiên cứu của các nhà khoa học.

VietBF @ Sưu tầm