Bước dài tiến hoá học

Các kết quả nghiên cứu cứ ồ ạt tuôn ra với những phát hiện làm sáng tỏ được các khúc mắc về cơ chế của quá trình tiến hoá. Những dữ liệu hệ gene cụ thể đã cho phép các nhà nghiên cứu xác định những hiệu chỉnh phân tử trở thành động cơ cho sự tiến hoá của các loài sinh vật, từ virus đến linh trưởng. Các quan sát thực địa tỉ mỉ đã vén bức màn huyền bí về cách thức phân hoá trong quần thể để tạo nên loài mới - điều mà chính cả Darwin cũng không lý giải được.

Công bố hệ gene tinh tinh

Một trong những kết quả ấn tượng nhất được đưa ra vào tháng 9 năm qua, khi một nhóm nghiên cứu quốc tế xuất bản hệ gene của khỉ tinh tinh. Với hệ gene người đã có trước đó, các nhà nghiên cứu đã có thể so sánh và đánh giá từng thay đổi nucleotide trên DNA người và DNA tinh tinh để xác định những mốc biến đổi khiến tinh tinh tách riêng khỏi loài người chúng ta.

Mối quan hệ gần gũi giữa con người và tinh tinh được tái khẳng định qua dữ liệu hệ gene khi mà tổng số sai khác DNA chỉ chiếm 4% hệ gene mà tập trung chủ yếu vào những vùng không mang mã di truyền. Nếu chỉ tính riêng những đột biến thay thế nucleotide khi gióng cột các sợi DNA thì hệ gene tinh tinh chỉ khác 1% so với hệ gene loài người, và trung bình mỗi protein không khác nhau quá 2 amino acid. Như vậy, các nghiên cứu giờ đây tập trung tìm ra những điểm sai khác nào đã tạo nên những sinh vật ít lông, dáng thẳng đứng, bộ não lớn và sáng tạo.

Mặc dù, trong năm 2005 chúng ta vẫn chưa xác định chính xác cơ sở di truyền của những tính trạng đó nhưng các nhà nghiên cứu đã khoanh vùng được một vài gene có khả năng ảnh hưởng tới bộ não và hành vi. Ngoài ra, nhiều nhóm nghiên cứu đã đưa ra bằng chứng cho thấy chọn lọc tự nhiên gần đây đã ưu tiên cho một số ít các gene biểu hiện ở não người, bao gồm các gene mã hoá các endorphin (một nhóm hormone peptide hiện diện chủ yếu ở não) và thụ thể sialic acid. Quá trình tìm kiếm các gene người được chọn lọc tự nhiên ưu tiên sẽ được đẩy nhanh nhờ những cơ sở dữ liệu mới xuất bản từ các nhóm nghiên cứu quốc tế.

Đặc biệt, trong năm qua hơn 1 triệu điểm đa hình đơn nucleotide (SNP) bốn quần thể người đã được phân mục và sắp xếp vào bản đồ di truyền liên kết người. Những biến dị di truyền này sẽ là nguyên liệu quý cho các nghiên cứu về tiến hoá nói chung và lịch sử tiến hoá loài người nói riêng.

Cách thức hình thành một loài mới

Nguồn C. Goldsmith CDC (virus cúm gia cầm); W. A. Cresko et al. (cá gai biển); D. ScharfP. Arnold (ruồi giấm); A. Bright (chim mũ đen)

Một nhóm nghiên cứu lại quan tâm đến loài cá gai biển đã sống ở nhiều hồ nước ngọt lớn trong vùng Bắc bán cầu kể từ sau kỷ băng hà. Giờ đây có hơn chục loài cá khác nhau đã tiến hoá từ loài cá gai này và chúng cũng có một đặc điểm chung là thoái hoá "tấm giáp" bảo vệ chống lại những thiên địch ở biển do tổ tiên truyền lại. Bằng cách so sánh dữ liệu DNA từ các mẫu loài cá ở các khu vực khác nhau, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra các loài cá trên đều tiến hoá với cùng một cơ chế là bằng cách gây bất hoạt một gene mã hoá con đường truyền tín hiệu trong quá trình phát triển của xương và răng. Đột biến này cho phép các loài cá thích nghi nhanh hơn với môi trường mới.

Trong năm 2005, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã sát cánh bên nhau trong việc chống lại đại dịch cúm gia cầm. Từ mô của một cơ thể đông cứng ở vùng Alaska, tái tạo thành công trình tự virus cúm đã gây nên đại dịch năm 1918 từng giết chết 20 đến 50 triệu người. Mặc dù, hầu hết các chủng virus cúm gây tử vong trước đây là do sự kết hợp giữa virus người với một loại virus của động vật, nhưng với dữ liệu gene của virus 1918, những nhà virus học đã cho thấy một chủng virus gia cầm thuần tuý cũng có thể bị biến đổi để trở thành một chủng gây đại dịch với tần số tử vong cao. Điều này là một cảnh báo cho nguy cơ nhân loại phải đối mặt với dịch cúm gia cầm trong tương lai.

Nghiên cứu tiến hoá tại Việt Nam

Hệ thống DNA microarray và realtime PCR ở Viện Công nghệ sinh học, Hà Nội

Sẽ là thật đáng tiếc nếu như những nhà sinh học phân tử không tận dụng nguồn cơ sở dữ liệu DNA quốc tế, mà phần lớn là công bố miễn phí và thuận tiện sử dụng, để đẩy mạnh các nghiên cứu về tiến hoá phân tử và phân loại học phân tử trên cơ sở những nghiên cứu về hình thái sinh học đã có. Đây cũng là cách thuận tiện để giới thiệu những nghiên cứu sinh học Việt Nam với cộng đồng khoa học thế giới.
Nguồn: sgtt.com.vn