Trong một bước tiến quan trọng hướng tới tạo ra sự sống nhân tạo, các nhà nghiên cứu Mỹ đã phát triển một sinh vật sống kết hợp cả DNA tự nhiên và nhân tạo và có khả năng tạo ra các protein tổng hợp hoàn toàn mới.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature đã đưa các nhà khoa học tiến gần hơn với sự phát triển của các protein nhân tạo được thực hiện trong phòng thí nghiệm.
.jpg)
Các nhà khoa học đã công bố hôm thứ 4 rằng, họ đã mở rộng được đoạn gen di truyền sự sống và sử dụng DNA nhân tạo để tạo ra loại vi khuẩn này. Ảnh: Associated Press Photo
Nghiên cứu trước đây của Floyd Romesberg, một nhà sinh vật học thuộc Viện Nghiên cứu Scripps ở La Jolla, California, đã cho thấy có thể mở rộng bảng chữ cái di truyền của DNA tự nhiên ngoài bốn chữ cái hiện tại: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) và thymine (T).
Vào năm 2014, Romesberg và các cộng sự tạo ra một dòng vi khuẩn E. coli có chứa hai chữ cái không tự nhiên là X và Y.
Trong nghiên cứu mới nhất, nhóm nghiên cứu của Romesberg đã chỉ ra rằng dạng sinh tổng hợp này của E. coli có thể tiếp nhận thông tin từ bảng chữ cái lai gen này để tạo ra các protein mới.
Romesberg nói: "Đây là lần đầu tiên một tế bào có thể chuyển đổi một protein bằng một cái gì khác ngoài G, C, A hoặc T.”
Mặc dù sự thay đổi thực sự đối với sinh vật đóchỉ là nhỏ, nhưng thành tích đó là rất đáng kể, nhà nghiên cứu này nói trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại rằng "Đó là sự thay đổi đối với sự sống đầu tiên từng được tạo ra".
Đó là mục tiêu khiến Romesberg làm việc trong 20 năm qua. Tuy nhiên, tạo ra những dạng thức sống mới không phải là điều chủ yếu. Thay vào đó, Romesberg quan tâm đến việc sử dụng bảng chữ cái di truyền mở rộng này để tạo ra các loại protein mới có thể được sử dụng để điều trị bệnh.
Năm 2014, ông thành lập công ty Synthorx Inc hiện đang nghiên cứu phát triển các phương pháp điều trị dựa trên protein mới.
Romesberg nói: "Rất nhiều protein mà chúng ta muốn sử dụng làm thuốc trị bệnhbị vô hiệu hóa trong thận một cách rất nhanh. Hệ thống mới sẽ cho phép các nhà khoa học gắn các phân tử chất béo vào thuốc để giữ chúng trong cơ thể lâu hơn.”
Romesberg nhận thức được rằng việc tạo ra các sinh vật bán tổng hợp có thể làm tăng mối lo ngại về việc các dạng sống lai tạo có thể vượt ra khỏi tầm kiểm soát của phòng thí nghiệm, nhưng hệ thống mà họ đang sử dụng sẽ làm cho việc trốn thoát đó không khả thi.
Ví dụ, trong DNA tự nhiên, các cặp bazơ bị thu hút qua lại với nhau nhờ sự liên kết các nguyên tử hydro. Nhưng các bazơ X và Y của Romesberg bị thu hút bởi một quá trình hoàn toàn khác, giúp ngăn chúng vô tình liên kết với các bazơ tự nhiên.
Và bởi vì bản thân tế bào không thể tạo ra X và Y của riêng mình nếu thiếu đi một số hóa chất, các sinh vật bán tổng hợp không thể sống sót trong môi trường bên ngoài phòng thí nghiệm.
"Chúng không thể trốn thoát," Romesberg nói. "Sẽ không có kịch bản Jurassic Park (công viên khủng long) nào cả."
Thế Vĩnh (lược dịch từ Dailymail.co.uk)