Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 30/09/2011 21:58 (GMT+7)

Khi ánh sáng “bước chân” vào di truyền học

Thử nghiệm với tế bào mắt

Xung quanh chúng ta có quá nhiều thứ mà thiên nhiên ban tặng mà có lẽ thứ độc đáo nhất là ánh sáng. Trong thành phần và công dụng của nó, đến nay con người vẫn chưa khám phá hết.

Thế nhưng, chưa bao giờ con người chịu dừng bước trước các sự kiện của thiên nhiên. Tất cả những gì đang diễn ra xung quanh chúng ta đều là những sự kiện vô cùng kỳ lạ với khoa học.

Xuất phát từ một sự kiện hết sức đơn giản, cứ có ánh sáng là chúng ta nhìn được mọi thứ, người ta nảy ra câu hỏi tại sao ánh sáng lại giúp chúng ta nhìn được. Cơ chế cơ bản là protein rhodopsin đã nảy ra nhiều hướng nghiên cứu mới cho các nhà khoa học. Ánh sáng có thể giúp mắt nhìn thấy mọi thứ, vậy liệu rằng ánh sáng có kích thích các tế bào khác không? Nếu không thì có cách nào có thể giúp cho ánh sáng thực hiện điều này?

Từ những ý tưởng gần như là không tưởng trên, người ta đã tiến hành thử nghiệm để tạo ra những protein nhạy sáng, tức là những protein có khả năng hoạt hóa khi có ánh sáng kích thích giống như tế bào của mắt vậy. Thí nghiệm được thực hiện tại Viện Công nghệ Federal (Thụy Sĩ). Người ta tiến hành “cài” một đoạn gen mã hóa cho việc tổng hợp một protein nhạy sáng vào tế bào thường. Gen này được lấy từ tế bào võng mạc. Sau đó quan sát sự hoạt động của tế bào khi có ánh sáng. Kết quả là tế bào có khả năng tổng hợp nên những protein nhạy sáng y hệt như tế bào của mắt.

Dựa trên kết quả này, các protein nhạy sáng sẽ làm gia tăng nồng độ canxi trong nội bào. Nồng độ canxi cao, thông qua một protein trung gian, sẽ kích hoạt những gen đặc thù. Như vậy, thực chất là người ta sử dụng những đoạn gen nhạy sáng để kích hoạt gián tiếp những gen đích cần can thiệp, chẳng hạn như những đoạn gen chịu trách nhiệm chế tiết hormon. Công cuộc tạo một tế bào nhạy sáng có tính năng giống với tế bào mắt đã hoàn toàn thành công. Các nhà khoa học đã kiểm định và thấy rõ ràng là không hề sai lạc, thậm chí còn thấy nếu chúng ta tăng cường độ và thời gian chiếu sáng thì có thể làm tăng số lượng và thời gian hoạt hóa của gen.

Nhưng liệu những tế bào nhạy sáng này có mang lại lợi ích nào không? Điều này cần phải được thử nghiệm.

Hoạt hóa tế bào bằng ánh sáng.

Dùng ánh sáng điều hòa đường huyết

Trả lời cho câu hỏi là liệu những tế bào nhạy sáng hóa có giá trị như thế nào? Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm với những con chuột bị đái tháo đường bằng cách tiến hành tạo ra những tế bào nhạy sáng chuyên tiếp nhận ánh sáng để tổng hợp ra insulin, một hormon giúp điều trị bệnh đái tháo đường.

Cuộc thử nghiệm đầu tiên là thử nghiệm ngay dưới da. Các nhà khoa học Thụy Sĩ đã cấy ghép những tế bào này vào dưới da của những con chuột. Sau đó, áp dụng lý thuyết ánh sáng, người ta chiếu ánh sáng vào vùng da cấy chuyển. Thật bất ngờ, sau khi được tiếp xúc với ánh sáng thì các tế bào này đã hoạt hóa. Bằng chứng là nồng độ insulin tăng lên rõ rệt và nồng độ đường máu giảm ấn tượng mặc dù chưa như mong muốn. Song đó là một tín hiệu hết sức khả quan.

Qua thử nghiệm cho thấy, với những tế bào cấy chuyển dưới da thì ánh sáng cho hiệu quả rất khả quan, nhưng liệu rằng khi cấy những tế bào này vào sâu trong tụy thì có ý nghĩa gì không? Nhằm để kiểm chứng hóa, người ta đã bao bọc tế bào này bằng một nguyên liệu có độ phản quang cao. Sau đó, cấy chuyển bọc tế bào này vào sâu trong bụng, có kèm theo một đường cáp quang nhỏ để dẫn ánh sáng. Kết quả thu được cũng vô cùng lý thú, chẳng khác gì so với cấy chuyển ngoài da.

Hướng mở cho nhiều bệnh

Tính hiệu quả của biện pháp cấy chuyển tế bào nhạy sáng với bệnh đái tháo đường đã đặt ra một cửa ngõ thành công đáng kể của y học. Đó là thay vì tìm cách hoạt hóa những tế bào kém cỏi không còn khả năng tiết insulin, người ta có thể sử dụng những tế bào hoàn toàn độc lập để thực hiện thay điều này, chỉ cần có sự kích thích ánh sáng thông thường ở một liều như ánh sáng nhìn thấy. Người ta cũng không cần phải áp dụng liệu pháp tế bào gốc vốn đang có những nguy cơ chưa lường trước được.

Sự thành công này của kỹ thuật di truyền có thể sẽ mở sang một chương mới cho y học. Bởi lẽ những vấn đề nan giải của hệ thần kinh xuất phát từ lý do tế bào ỳ ra và suy giảm chức năng có thể can thiệp bằng liệu pháp ánh sáng. Cũng biết đâu được các chứng bệnh vô sinh do teo tinh hoàn hay teo buồng trứng lại có thể phục hồi được bằng biện pháp này.

Tương lai của công nghệ di truyền dựa vào ánh sáng như thế nào sẽ phụ thuộc vào chính chúng ta, những chủ thể đang điều khiển khoa học và công nghệ.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.
GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.
TECHFEST Việt Nam 2026 đưa sản phẩm công nghệ đến gần người dân
TECHFEST Việt Nam 2026 sẽ diễn ra tại Hà Nội từ ngày 13 đến 15/11, khu vực hồ Hoàn Kiếm và phố đi bộ là trung tâm với mô hình không gian mở, đưa các hoạt động trình diễn công nghệ, triển lãm sản phẩm khởi nghiệp và kết nối đầu tư đến gần hơn với người dân, doanh nghiệp, nhà đầu tư.
Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.