Giải quyết 8 bí ẩn lớn nhất của khoa học trong thế kỷ 21

ba105

Cuộc sống vốn đầy rẫy những bí ẩn và các nhà khoa học đang cố gắng tìm lời giải đáp cho những bí ẩn Đấy. Bí ẩn về con người là những bí ẩn sâu thẳm nhất mà hiện nay các nhà khoa học cần phải làm rõ trong thế kỷ 21 này.

ba105

 

Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Scripps – California (Mỹ) đã khảo sát gien của một số người già ở tuổi 90. Có đến 99% trường hợp, gien vẫn làm việc hoàn hảo khi điều khiển tế bào tạo ra loại protein thích hợp. Các nhà khoa học ở ĐH Illinois, Chicago (Mỹ) cho biết, họ rất có thể đã tìm ra được câu trả lời qua việc nghiên cứu một loại gien gọi là p21. P21 hoạt động như một bộ phận hãm khẩn cấp về mặt di truyền; khi được kích hoạt, nó làm ngừng sự phát triển của các tế bào bị tổn hại do chất độc hay phóng xạ, cho chúng có thời gian phục hồi.

 

Igor Roninson, giáo sư về di truyền học phân tử, đã kích hoạt được gien p21 trong tế bào người và nghiên cứu cách nó tác động lên các gien khác. Những gien bị tác động này sẽ có dạng hình bột, xẹp xuống và ngừng phát triển – chúng đang già đi. Ông nói: “Việc kích hoạt gien loại này còn dẫn đến sự thay đổi tại một loạt các gien khác đã bị tác động bởi lão hoá hay các bệnh liên quan đến lão hoá”.

 

Ngoài ra p21 còn có tác dụng kiềm chế một cách có chọn lọc hơn 40 gien được biết có liên quan đến việc tái tạo ADN và việc phân chia tế bào, theo đó làm ngừng ngay lập tức sự tăng trưởng của tế bào. Những loại gien được p21 kích thích gồm các loại liên quan đến bệnh Alzheimer, bệnh lão hoá và viêm khớp.

 

THANH TOÁN BỆNH UNG THƯ

ba106

Bệnh ung thư có đặc tính chung: các tế bào đang khoẻ mạnh bỗng trở nên phát triển bất thường. Các nhà khoa học đã xác định rõ: nguyên nhân không phải ở các gien mà ung thư xuất hiện chủ yếu vì hút thuốc lá, chế độ ăn uống kém khoa học, thiếu rèn luyện thể lực hay bị ảnh hưởng bởi phóng xạ, ô nhiễm cùng các hoá chất gây ung thư khác.

Một nỗ lực kiểm soát bao gồm các quy định hạn chế việc thải chất công nghiệp có thể đẩy bệnh ung thư ra khỏi danh sách những căn bệnh giết người, chuyển nó thành loại bệnh hiếm gặp. Giải pháp chính đã được xác định không phải bằng những viên thuốc, mà tốt hơn cả là những biện pháp phòng ngừa.

 

TÌM RA THUỐC BẤT TỬ

Các tế bào ung thư cùng chia sẻ với nhau một đặc tính, đó là khả năng bất tử. Nếu còn được nuôi dưỡng, chúng sẽ được tiếp tục phân chia. Điều này không xảy ra đối với các tế bào khoẻ mạnh, nơi dường như đã được gắn một chiếc đồng hồ đếm ngược (được gọi là telomere) vào cuối các nhiễm sắc thể để giới hạn số lần tế bào có thể tự tái tạo. Mỗi lần tế bào tự tái tạo, một phần của telomere bị loại bỏ và đến khi nó hết sạch, tế bào sẽ ngừng việc phân chia. Với 46 nhiễm sắc thể, con người có cả thảy 92 chiếc đồng hồ đếm ngược thời gian sống của mình.

 

Tiến sĩ Jerry Shay tại Đại học Texas cho biết: “Thông thường, các tế bào sẽ ngừng phân chia sau khoảng 70 thế hệ. Còn những tế bào mới (đã có telomerase được kích hoạt) đã tự nhân đôi đến hơn 100 lần, trong khi chưa có dấu hiệu nào cho thấy tốc độ phân chia của chúng đang giảm dần”. Mặc dù telomerase đã hoạt động khá lâu trong các tế bào bình thường, đủ thời gian cho các telomere có thể khôi phục được độ dài nguyên gốc của nó, không hề có triệu chứng những tế bào trên phát triển thành loại tế bào ung thư.

 

 

Công nghệ siêu nhỏ (nanotechnology) là một kỹ thuật sản xuất, theo đó các thiết bị nhỏ xíu được sắp xếp theo từng nguyên tử một. Điều duy nhất có thể chế tạo được những thiết bị từ những thành phần nhỏ bé đến như vậy chính là một hiện tượng được gọi là tự sắp xếp (self-assembly). Nếu bạn sắp xếp theo thứ tự chính xác được một cấu trúc cơ bản, bạn có thể “làm phát triển” các ống siêu nhỏ, hình cầu siêu nhỏ và các transistor (bóng bán dẫn) siêu nhỏ cho máy tính.

 

Tại ĐH Illinois, các nhà nghiên cứu đang sử dụng một loại tiền tố protein thường tìm thấy trong nhiều loại tế bào con người để tạo ra một cấu trúc tự sắp xếp. Chuyên gia Gerard Wong cho biết: “Các nang có màng là chất tiền tố này của chúng tôi luôn trong trạng thái cân bằng và không yêu cầu năng lượng để duy trì sự ổn định”. Câu hỏi đặt ra là liệu chúng ta có thể đạt tới một điểm mà tại đó, các cấu trúc tự sắp xếp theo đúng nghĩa đen có thể tạo ra một cuộc sống của riêng chúng? Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Viện công nghệ California và Đại học Tổng hợp bang Michigan đã cùng thống nhất khẳng định: câu trả lời là có! Những nhà khoa học này đã tạo ra được “các cơ thể dưới dạng số” trong máy tính. Họ phát hiện ra rằng, những “cá thể điều khiển học” này phản ứng trước những biến đổi theo cách rất giống với những cơ thể thực sự như vi khuẩn, nấm và ruồi giấm.

 

 

Chuyên gia Chris Adami tại Viện công nghệ California cho biết: “Rất có thể nghiên cứu những vấn đề cơ bản nhất về cuộc sống từ một cơ thể sống, do cơ thể sống là kết quả phức tạp của một quá trình tiến hoá sau 4 tỉ năm. Tuy nhiên, những kết quả nghiên cứu ban đầu sẽ giúp chúng ta hiểu được chút gì đó về cuộc sống”.

 

 

Bước nghiên cứu đầu tiên của Adami chính là thử nghiệm quá trình tiến hoá dưới dạng sống được xây dựng dựa trên một cơ thể sống, trong trường hợp này là vi khuẩn E. coli. Ông khẳng định: “Tôi nghĩ chúng tôi đã có thể thuyết phục những nhà nghiên cứu sinh vật học rằng cuộc sống nhân tạo không còn là một giấc mơ. Nó còn giúp chúng ta giải đáp một số vấn đề cơ bản về sinh vật học”.

 

Bá Quý
Theo SGTT

 

 

Nội dung cùng danh mục

Trả lời