From Beijing with Love
Cháu đã lớn thế này rồi à. Lại đây chú ôm cái coi.
Các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Trung tâm Y khoa Nhi đồng (CRI) thuộc Đại học Texas Southwestern đã phát hiện ra DNA của virus cổ đại trong bộ gene người có vai trò quan trọng trong thai kỳ và sau khi mất máu. Những tàn dư của virus cổ đại này, thường được gọi là "DNA rác" vì chúng không mã hóa protein cho chức năng tế bào, được truyền lại từ các đợt dịch bệnh mà tổ tiên chúng ta từng trải qua. Chúng sử dụng enzyme phiên mã ngược, tương tự như virus HIV, để tự sao chép.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science cho thấy những đoạn DNA này không hoàn toàn là "rác". Trên thực tế, chúng có liên quan mật thiết đến cách các tế bào gốc tạo máu - vốn thường ít phân chia - được kích hoạt trong thai kỳ và sau khi mất máu. Nhóm nghiên cứu đã so sánh các gene hoạt động trong tế bào gốc của chuột mang thai và chuột không mang thai. Họ phát hiện ra rằng "retrotransposon" - DNA của virus cổ đại - được kích hoạt trong tế bào gốc của chuột mang thai.
Con người đã phát triển cơ chế để ức chế retrotransposon trong phần lớn cuộc đời vì chúng có thể gây hại cho DNA khi sao chép và chèn vào các vị trí khác trong bộ gene. Việc cơ thể bất ngờ "cởi trói" cho các đoạn DNA ngoại lai này trong thai kỳ, thời điểm quan trọng nhất để bảo vệ tính toàn vẹn của bộ gene và tránh đột biến, là một điều bất ngờ.
Các tác giả nghiên cứu đặt câu hỏi: "Có hàng trăm trình tự retrotransposon trong DNA của chúng ta. Tại sao không vô hiệu hóa chúng vĩnh viễn, giống như một số loài đã làm? Chúng hẳn phải có một số giá trị thích nghi đối với chúng ta".
Để kiểm chứng giả thuyết này, họ đã sử dụng thuốc ức chế phiên mã ngược, thường dùng để ngăn chặn virus HIV sao chép, để ức chế retrotransposon ở chuột. Kết quả thật đáng ngạc nhiên: những loại thuốc này không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất tế bào máu ở chuột bình thường nhưng lại ngăn chặn sự gia tăng tế bào gốc tạo máu và sản xuất hồng cầu trong thai kỳ, dẫn đến thiếu máu.
Nghiên cứu cũng cho thấy các "DNA rác" này kích hoạt một số yếu tố cảm biến miễn dịch, thúc đẩy quá trình sản xuất interferon - một nhóm protein quan trọng của hệ thống miễn dịch giúp giảm viêm, chống lại virus, vi khuẩn xâm nhập và gián tiếp ảnh hưởng đến quá trình tạo máu.
Thử nghiệm trên người tình nguyện sau đó đã khẳng định vai trò quan trọng bất ngờ của DNA từ virus cổ đại. Hơn nữa, các nhà khoa học còn phát hiện ra cơ chế tương tự cũng xảy ra trong trường hợp mất máu nghiêm trọng, cho thấy những thứ được coi là "rác" này có thể đóng vai trò quan trọng hơn chúng ta tưởng đối với sức khỏe con người.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Science cho thấy những đoạn DNA này không hoàn toàn là "rác". Trên thực tế, chúng có liên quan mật thiết đến cách các tế bào gốc tạo máu - vốn thường ít phân chia - được kích hoạt trong thai kỳ và sau khi mất máu. Nhóm nghiên cứu đã so sánh các gene hoạt động trong tế bào gốc của chuột mang thai và chuột không mang thai. Họ phát hiện ra rằng "retrotransposon" - DNA của virus cổ đại - được kích hoạt trong tế bào gốc của chuột mang thai.
Con người đã phát triển cơ chế để ức chế retrotransposon trong phần lớn cuộc đời vì chúng có thể gây hại cho DNA khi sao chép và chèn vào các vị trí khác trong bộ gene. Việc cơ thể bất ngờ "cởi trói" cho các đoạn DNA ngoại lai này trong thai kỳ, thời điểm quan trọng nhất để bảo vệ tính toàn vẹn của bộ gene và tránh đột biến, là một điều bất ngờ.
Các tác giả nghiên cứu đặt câu hỏi: "Có hàng trăm trình tự retrotransposon trong DNA của chúng ta. Tại sao không vô hiệu hóa chúng vĩnh viễn, giống như một số loài đã làm? Chúng hẳn phải có một số giá trị thích nghi đối với chúng ta".
Để kiểm chứng giả thuyết này, họ đã sử dụng thuốc ức chế phiên mã ngược, thường dùng để ngăn chặn virus HIV sao chép, để ức chế retrotransposon ở chuột. Kết quả thật đáng ngạc nhiên: những loại thuốc này không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất tế bào máu ở chuột bình thường nhưng lại ngăn chặn sự gia tăng tế bào gốc tạo máu và sản xuất hồng cầu trong thai kỳ, dẫn đến thiếu máu.
Nghiên cứu cũng cho thấy các "DNA rác" này kích hoạt một số yếu tố cảm biến miễn dịch, thúc đẩy quá trình sản xuất interferon - một nhóm protein quan trọng của hệ thống miễn dịch giúp giảm viêm, chống lại virus, vi khuẩn xâm nhập và gián tiếp ảnh hưởng đến quá trình tạo máu.
Thử nghiệm trên người tình nguyện sau đó đã khẳng định vai trò quan trọng bất ngờ của DNA từ virus cổ đại. Hơn nữa, các nhà khoa học còn phát hiện ra cơ chế tương tự cũng xảy ra trong trường hợp mất máu nghiêm trọng, cho thấy những thứ được coi là "rác" này có thể đóng vai trò quan trọng hơn chúng ta tưởng đối với sức khỏe con người.
