Bí ẩn 700 triệu năm của quá trình tiến hóa được hé mở thông qua một miếng bọt biển

Bọt biển, hay còn được biết đến với tên gọi động vật thân lỗ, hải miên là một ngành động vật đa bào nguyên thuỷ thuộc Ngành Thân lỗ, có cấu trúc tế bào tách biệt và phần lớn là sinh sống ở biển.Tuy sở hữu cấu trúc cơ thể đơn giản, nhưng loài sinh vật nguyên thủy này lại vừa lập được công lớn, giúp các nhà khoa học làm sáng tỏ một một bí ẩn hàng trăm năm tuổi liên quan đến bộ gen người, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với lĩnh vực nghiên cứu y sinh và chăm sóc sức khỏe.

Theo đó, các nhà khoa học Australia đã phát hiện ra rằng con người, và rất có thể là toàn bộ vương quốc động vật, dường như có chung cơ chế di truyền quan trọng với một loài bọt biển có ngoại hình giống như những miếng thạch sống tại khu vực Great Barrier Reef - hệ thống rạn san hô lớn nhất thế giới.

Nghiên cứu tiết lộ một số yếu tố của bộ gen người - bộ DNA hoàn chỉnh của một sinh vật - đã và đang hoạt động theo cách tương tự như bộ gen của bọt biển vốn tồn tại thời tiền sử. Cơ chế này thúc đẩy sự biểu hiện gen - yếu tố đóng vai trò là chìa khóa của sự đa dạng loài trên toàn thế giới động vật, và đã được bảo tồn qua hơn 700 triệu năm tiến hóa.

"Đây là khám phá quan trọng liên quan đến một trong những yếu tố cốt lõi trong quá trình tiến hóa, đồng thời có ảnh hưởng sâu sắc đến sự hiểu biết của con người về các loại bệnh di truyền - điều mà chúng ta chưa bao giờ tưởng tượng là có thể khám phá được theo cách bất ngờ như thế này”, tiến sĩ Emily Wong đến từ Đại học New South Wales, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

"Chúng tôi đã thu thập các mẫu bọt biển từ rạn san hô Great Barrier, vị trí gần Đảo Herron. Sau đó tại phòng thí nghiệm của Đại học Queensland, nhóm nghiên cứu tiến hành trích xuất các mẫu DNA từ bọt biển và tiêm nó vào một tế bào duy nhất từ ​​phôi cá ngựa vằn. Tiếp theo, chúng tôi lặp lại quy trình này tại Viện Nghiên cứu Tim mạch Victor Chang với hàng trăm phôi thai, chèn thêm các mẫu DNA nhỏ từ người và chuột".

Tiến sĩ Wong cho biết mặc dù về mặt hình thức, không có sự giống nhau nào giữa bọt biển và con người sau hàng triệu năm tiến hóa. Tuy nhiên về cơ bản, nhóm nghiên cứu đã xác định được một sự tương đồng trong bộ gen có nhiệm vụ kiểm soát sự biểu hiện gen ở cả hai sinh vật.

Theo các nhà khoa học, các phần DNA chịu trách nhiệm kiểm soát sự biểu hiện gen nổi tiếng là khó tìm kiếm, nghiên cứu và hiểu rõ. Mặc dù chúng chiếm một phần đáng kể trong bộ gen của con người, các nhà nghiên cứu mới chỉ thực sự bắt đầu tìm hiểu về loại "vật chất tối" di truyền này trong vài năm trở lại đây.

"Việc cố gắng tìm kiếm những phần DNA này chỉ bằng cách dựa trên trình tự bộ gen cũng giống như khi bạn mò mẫm công tắc đèn trong một căn phòng tối đen như mực. Và đó là lý do tại sao cho đến thời điểm này, vẫn chưa có một ví dụ nào về chuỗi tăng cường trình tự DNA bảo tồn trên toàn bộ thế giới động vật được tìm thấy”.

Khám phá mới này cho phép các nhà khoa học “đọc” và hiểu rõ hơn về bộ gen người - vốn vô cùng phức tạp và luôn thay đổi, Ngoài ra, nó cũng sẽ thúc đẩy các nghiên cứu y sinh và lợi ích chăm sóc sức khỏe trong tương lai. Việc có thể giải thích tốt hơn bộ gen của con người về cơ bản sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các quá trình tiến hóa của, bao gồm cả bệnh tật và những rối loạn liên quan đến di truyền. Khả năng phát triển các phương pháp điều trị mới cho những chứng bệnh di truyền ác tính sẽ tỉ lệ thuận với hiểu biết của con người về bộ gen, đơn giản bởi vẫn còn quá nhiều thông tin được lưu trữ trong loại “ngôn ngữ lập trình của sự sống” này mà chúng ta vẫn chưa thể hiểu đầy đủ.