Tin quốc tế
Dự đoán sự tiến hóa của các đột biến nhờ các đám rối DNA
(iasvn.org - 18/11/2021):

Theo một nghiên cứu mới đây của Trung tâm Tiếnhóa Milner tại Đại học Bath, các tác giả cho biết những phát hiện này sẽ giúpchúng ta trong tương lai dự đoán sự tiến hóa của vi khuẩn và vi rút theo thờigian, điều này có thể hỗ trợ cho việc nghiên cứu vắc xin và hiểu rõ hơn về tìnhtrạng kháng kháng sinh.

Trong khi hầu hết quá trình tiến hóa được địnhhình bởi chọn lọc tự nhiên, nghĩa là chỉ những cá thể thích nghi với môi trườngsống mới có thể tồn tại và truyền lại gen của chúng, một nghiên cứu mới đượccông bố trên Nature Communications cho thấyquá trình tiến hóa cũng bị ảnh hưởng bởi các đám rối trong chuỗi DNA.

Một nhóm các nhà khoa học, do Đại học Bathphối hợp với Đại học Birmingham dẫn đầu, đã nghiên cứu sự tiến hóa của haichủng vi khuẩn đất Pseudomonas fluorescens (SBW25và Pf0-1).

Khi các nhà khoa học loại bỏ một gen cho phépvi khuẩn di động, thì cả hai dòng vi khuẩn này nhanh chóng phát triển khả năngdi động trở lại, nhưng sử dụng các con đường khá khác nhau.

Chủng SBW25 luôn bị đột biến cùng tại một vịtrí của một gen cụ thể để lấy lại khả năng di chuyển. Tuy nhiên, chủng Pf0-1lại đột biến ở những vị trí khác nhau trong các gen khác nhau mỗi khi các nhàkhoa học lặp lại thí nghiệm.

Để hiểu lý do tại sao một chủng tiến hóa cóthể dự đoán được và chủng kia không thể đoán trước được, họ đã so sánh trình tựDNA của hai chủng và phát hiện ra rằng chủng SBW25 đã đột biến theo cách có thểđoán trước, nó có một vùng mà sợi DNA tự lặp lại, tạo thành một đám rối hìnhkẹp tóc.

Những đám rối này có thể phá vỡ bộ máy tế bào,được gọi là DNA polymerase, sao chép gen trong quá trình phân chia tế bào và dođó làm cho các đột biến có nhiều khả năng xảy ra hơn.

Khi nhóm nghiên cứu loại bỏ cấu trúc kẹp tócbằng cách sử dụng sáu đột biến im lặng (silent mutation) (là dạng đột biếnkhông làm thay đổi trình tự của protein được tạo ra), điều này làm đột biếnmất đoạn tập trung ở vùng hotspot và vi khuẩn bắt đầu phát triển theo nhiềucách khác nhau để lấy lại khả năng di động của nó.

Tiến sỹ Tiffany Taylor, từ Trung tâm Tiến hóaMilner, cho biết: “DNA thông thường tạo thành cấu trúc chuỗi xoắn kép, nhưngkhi DNA được sao chép, các sợi sẽ tách ra trong thời gian ngắn. Những vùnghotspot trên DNA là nơi khiến các sợi DNA đã tách rời tự xoắn lại với nhau điềunày dẫn đến một đám rối (tangle). Khi enzyme DNA polymerase chạy dọc theo sợiđể sao chép gen, nó va vào đám rối và có thể bỏ qua, gây ra đột biến”.

Như vậy các nhà khoa học đã có thể tạo ra hoặcloại bỏ các vùng hotspot đột biến trong bộ gen bằng cách thay đổi trình tự đểgây ra hoặc ngăn chặn tình trạng đám rối hình kẹp tóc. Điều này cho thấy trongkhi chọn lọc tự nhiên vẫn là yếu tố quan trọng nhất trong quá trình tiến hóa,thì còn có những yếu tố khác nữa sẽ chi phối đến quá trình đó. Nếu chúng tabiết vị trí các hotspot gây đột biến trên vi khuẩn hoặc vi rút có thể giúpchúng ta dự đoán cách những vi khuẩn này có thể đột biến trong điều kiện chọnlọc tự nhiên.

Các hotspot đột biến đã được tìm thấy trongcác tế bào ung thư và các nhà nghiên cứu cũng có kế hoạch tìm kiếm chúng trênmột loạt các loài vi khuẩn, bao gồm cả các mầm bệnh quan trọng khác.

Thông tin này có thể giúp các nhà khoa họchiểu rõ hơn về cách vi khuẩn và vi rút phát triển, điều này có thể giúp pháttriển vắc xin chống lại các biến thể mới của bệnh. Nó cũng có thể giúp dễ dàngdự đoán cách vi sinh vật có thể phát triển khả năng kháng thuốc kháng sinh.

Theo tiến sỹ James Horton, ngay từ ban đầucác nhà khoa học không cho rằng các đột biến im lặng đặc biệt quan trọng. Tuynhiên, những khám phá này là nền tảng cơ bản thách thức sự hiểu biết của cácnhà khoa học về vai trò của các đột biến im lặng đối với sự thích nghi.

 

 

 
Tin tức khác
Trầm tích bảo quản DNA hàng nghìn năm
Ra mắt thịt cá hồi nhân tạo từ thực vật
Ghép thành công tim lợn cho người
Vaccine mRNA ngăn HIV thử nghiệm an toàn, cho kết quả tốt trên động vật
Phát hiện mới đối với thế giới về phân loại học vi tảo độc hại
Thông báo
Thông báo chuẩn bị hồ sơ đăng ký giao trực tiếp thực hiện từ năm 2019 thuộc Chương trình CNSH
Thông báo số 1: Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc – Khu vực phía Nam lần thứ II năm 2011
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và ptnt đến năm 2020”.
THÔNG BÁO TUYỂN CHỌN TỔ CHỨC VÀ CÁ NHÂN CHỦ TRÌ NHIỆM VỤ KH&CN
Kết quả khảo nghiệm đánh giá an toàn sinh học đối với đa dạng sinh học và môi trường
Văn bản mới
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN...
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển...
Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ đưa vào tuyển chọn, giao trực tiếp bắt đầu...
Về việc cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới (kèm danh mục)
Bổ sung 71 chỉ tiêu tuyển sinh đào tạo thạc sĩ năm 2011 cho Trường Đại học Lâm nghiệp
Về việc giao dự toán NSNN năm 2011(Kinh phí bổ sung sự nghiệp khoa học Công nghệ năm 2011- nhiệm vụ cấp...
Giao dự toán ngân sách nhà nước năm 2011 (đợt 4) Kinh phí xử lý sự cố đê điều năm 2011 (Phụ lục kèm theo)
Tài Liệu mới
Rút ngằn thời gian vi nhân giống lan hồ điệp
Công nghệ sinh học trong nông nghiệp
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh học lên sự nảy mầm
Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara
Liên kết Website
Vụ khoa học công nghệ và môi trường bộ NN và PTNT
Viện công nghệ sinh học
Bộ nông nghiệp vf phát triển nông thôn
Agbiotech Việt Nam
Báo Nhân Dân
Trung tâm Khuyến nông Quốc gia
Thống kê truy cập
Số người đang online: 32
Tổng số lượt truy cập: 2322089
Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Copyright © 2011 Văn phòng Công nghệ sinh học - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Địa chỉ : Số 02 Ngọc Hà, Ba Đình, Hà Nội. Điện thoại : (024) 38436817 - Fax: (024) 38433637
Email: webmaster@agrobitotech.gov.vn. Web site: www.agrobiotech.gov.vn