Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ ba, 04/07/2006 15:00 (GMT+7)

Tại sao con người có quá ít gen?

Theo như sự suy đoán cổ điển vốn có từ khoảng một thập kỷ trước thì con người có khoảng 100.000 gen tiến hành vô số những phản ứng trong tế bào tạo nên chức năng sinh học của cơ thể. Nhưng đến nay thực sự hóa ra rằng chúng ta chỉ có khoảng 25.000 gene, gần bằng số lượng gen của loài hiển hoa tí hơn Arabidopsis và chỉ nhỉnh hơn một chút so với loài giun tròn Caenorhabditis elegans.

Điều ngạc nhiên này đã củng cố thêm một nhận thức mới đang hình thành nơi các nhà di truyền học: bộ gen của chúng ta và một số loài thú có vú khác khá là linh động và phức tạp hơn người ta tưởng. Thậm chí học thuyết cơ bản nhất trong lĩnh vực di truyền một gen/một protein cũng đã phải nhường chỗ cho học thuyết mới chính xác hơn và phổ quát hơn: nhiều gen mà mỗi gen có thể tạo ra nhiều hơn một protein. Thậm chí khi tìm hiểu các vấn để làm thế nào, ở đâu và khi nào mà các gen được biểu hiện người ta nhận thấy quá trình tham gia điều khiển sự biểu hiện gen không chỉ gói gọn ở các yếu tố ngoại lai như các protein điều hòa mà thậm chí chính bản thân genome cũng tự điều khiển nó thông qua các vùng DNA không mã hóa hay những biến đổi về mặt cấu trúc và hóa học của chính genome. Do đó một trong những thách thức lớn nhất của các nhà sinh học hiện đại hiện nay đó là làm sao chỉ ra cho được làm thế nào tất cả các yếu tố này cùng hợp tác làm việc với nhau để dàn dựng vở kịch có tên gọi“biểu hiện gen”.

Để giải thích vì sao bộ gen người có thể đạt được mức độ phức tạp đáng kinh ngạc với một số lượng gene không nhiều, người ta cho rằng hiện tượng “cắt nối lắp ghép khác biệt”đóng vai trò gần như quan trọng nhất. Bộ gen người chứa cả hai vùng: vùng mã hóa DNA mã hóa - gọi là exon - và vùng DNA không mã hóa. Ở nhiều gen khác, quá trình kết hợp của những exon khác nhau có thể diễn ra ở từng thời điểm khác nhau và từng sự kết hợp này cho ra từng protein khác nhau. Thật sự, vào lúc đầu khi vừa khám phá ra quá trình ghép nối khác biệt, các nhà sinh học cho rằng đây là một “hiện tượng bất thường” trong suốt quá trình phiên mã, nhưng đến nay các nhà nghiên cứu đều thống nhất kết luận rằng hiện tượng này diễn ra ở phân nữa - thậm chí một số còn cho rằng ở hầu hết - gen của chúng ta. Việc tìm ta cơ chế ghép nối khác biệt giúp giải thích làm thế nào mà chỉ với một số lượng gen khiêm tốn lại có thể tạo ra hàng trăm ngàn protein khác nhau. Tuy nhiên điều được coi là bí ẩn vẫn còn chờ câu giải đáp đó là làm thế nào bộ máy phiên mã quyết định phần nào của gen sẽ được đọc tại một điểm thời gian nào đó?

Phân tử RNA Ngoài cơ chế ghép nối khác biệt mà các nhà nghiên cứu dùng để giải thích hiện tượng một gen/nhiều protein, một số cơ chế khác cũng được quan tâm. Theo đó, các nhà nghiên cứu chú ý một điểm lý thú rằng để gen có thể thực hiện tốt chức năng của nó ở một điểm thời gian, không gian nào đó nó cần đến hằng trăm trợ tá phụ trợ cho công việc được giao phó. Những trợ tá tham gia bao gồm các protein có chức năng tắt hay mở một gen một cách gián tiếp bằng cách, ví dụ, thêm nhóm methyl hay acetyl vào DNA. Nhóm protein khác tương tác với gen một cách trực tiếp hơn như là nhóm các yếu tố điều hòa phiên mã: chúng đổ bộ và chiếm đóng những vị trí nằm gần gen mà chúng sẽ tham gia điều khiển. Cũng như cơ chế ghép nối khác biệt, những yếu tố điều hòa phiên mã khác nhau có thể gắn lên những điểm tập kết khác nhau để điều khiển sự biểu hiện gene một cách tinh tế. Đến đây một thách thức nữa là các nhà sinh học phải chỉ ra được làm thế nào những protein tham gia điều hòa dù ở quy mô gián tiếp hay trực tiếp có thể phối hợp nhịp nhàng trong một hệ thống đầy phức tạp cũng như sự tương quan giữa những protein điều hòa với cơ chế ghép nối khác biệt đã đề cập ở trên.

Trong một hướng tiếp cận khác, trong thập kỷ vừa qua, các nhà nghiên cứu thật sự bị cuốn hút bởi vai trò chủ chốt của các protein tinh tử và RNA trong việc điều hòa biểu hiện gen. Các protein tinh tử là thành phần cơ bản cho việc đóng gói và nén DNA trong nhân tế bào cũng như giúp nhiễm sắc thế giữ vững trạng thái đóng xoắn nghiêm ngặt. Thực tế cho thấy, chỉ cần thay đổi nhẹ về mặt cấu hình ở một vùng nào đó, tinh tử có thể mở toang cách cửa cho phép một hay nhiều gen ở vùng đó được phiên mã.

Gen, ngoài nhiệm vụ mã hóa cho protein, còn tạo ra RNA. Các phân tử RNA kích thước nhỏ, có khi dưới 30 base, đến bây giờ có thể khẳng định hóa ra lại có vai trò tương tự với những yếu tố điều hòa gen khác. Nhiều nhà sinh học, trước đây vốn chỉ tập trung theo dõi phân tử RNA thông tin và những phân tử RNA kích thước lớn thì đến nay đã quay sang chú ý đến những người anh em nhỏ bé hơn của chúng, bao gồm microRNA, RNA nhỏ nằm trong nhân. Ít ra đến nay người ta đã khám phá những RNA kích thước nhỏ đóng vai trò chủ đạo định đọat số phận tế bào trong quá trình phát triển của sinh vật, nhưng cơ chế thì chưa được hiểu tường tận.

Đến đầu thế kỷ 21, thực sự các nhà nghiên cứu đã có những bước tiến dài trong việc tìm hiểu những cơ chế sinh học vừa kể ở trên. Bên cạnh những phương pháp truyền thống vẫn còn tỏ ra hiệu nghiệm, các nhà sinh học còn tận dụng những thông tin từ bộ gen của các sinh vật vốn nằm trên những nhánh khác nhau trên cây tiến hóa để tiến hành so sánh và phân tích sâu rộng. Từ những phân tích đó các nhà nghiên cứu dần dần hé mở cho thấy làm thế nào mà những cơ chế nói trên, như cơ chế ghép nối khác biệt, có thể tiến hóa cũng như họ còn chỉ ra được những vùng nào trên bộ gen đóng vai trò như vùng điều hòa. Từ đó, quay trở lại có thể giúp chúng ta hiểu biết những vùng này thực hiện chức năng của chúng như thế nào. Ngoài việc thực nghiệm trên những đối tượng nghiên cứu cổ điển như chuột, chẳng hạn thêm hay bớt vùng điều hòa và cải biến RNA, có thể nói mô hình máy tính đã và đang giúp sức cho các nhà nghiên cứu rất nhiều. Tuy nhiên câu hỏi trọng tâm mà đến giờ vẫn chưa có câu trả lời: Làm thế nào mà tất cả những thuộc tính sinh học của bộ máy di truyền hòa quyện lại với nhau để tạo ra một sản phẩm kỳ diệu tức là tòan bộ cơ thể chúng ta?

Nguồn: Sinh học Việt Nam; khoahoc.com.vn, 30/05/2006

Phân tử RNA

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

Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.
Thủ tướng mong muốn đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng kiến tạo chuỗi giá trị mới
Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2026, Thủ tướng Lê Minh Hưng khẳng định Việt Nam mong muốn các đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng nghiên cứu, phát triển công nghệ, đổi mới sáng tạo và kiến tạo những chuỗi giá trị mới.
Tạo động lực tăng trưởng xanh từ khoa học, công nghệ
Chính phủ Việt Nam nhiều lần khẳng định quan điểm "không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế". Trong bối cảnh đó, việc giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa yêu cầu tăng trưởng nhanh và bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu thông qua các giải pháp khoa học, công nghệ đang trở thành yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Hội nghị Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ nhất (khóa IX)
Chiều 28/10, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ nhất (khóa IX), nhiệm kỳ 2026 - 2031. Hội nghị tập trung thảo luận, đóng góp ý kiến vào các dự thảo văn bản nền tảng quan trọng, đánh giá kết quả hoạt động từ sau Đại hội IX, đồng thời đề ra nhiệm vụ trọng tâm đến cuối năm 2026.
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.