Công cụ gen giúp lọc sạch nước uống

Một loại công cụ gen mà các nhà nghiên cứu y khoa đã sử dụng cũng có thể được ứng dụng thành phương pháp tiếp cận mới để lọc vi khuẩn và vi rút có hại ra khỏi nướcTrong một loạt các thí nghiệm mang tính chứng minh thực tiễn, các kỹ sư thuộc trường đại học Duke đã chứng minh được rằng các phần ngắn của một chất liệu gen có thể nhắm tới một phần gắn kết của một gen trong một loại nấm thường thấy ở trong nước uống và làm cho nó ngưng hoạt động...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công cụ gen giúp lọc sạch nước uống Công cụ gen giúplọc sạch nước uốngMột loại công cụ gen mà cácnhà nghiên cứu y khoa đã sửdụng cũng có thể được ứngdụng thành phương pháp tiếpcận mới để lọc vi khuẩn và virút có hại ra khỏi nước. Trong một loạt các thí nghiệm mang tính chứng minhSara thực tiễn, các kỹ sưMorey thuộc trường đại học(bên trái) Duke đã chứng minhvà Claudia được rằng các phầnGunsch ngắn của một chấtđang kiểm liệu gen có thể nhắmtra các kết tới một phần gắn kếtquả trong của một gen trongcuộc thí một loại nấm thườngnghiệm thấy ở trong nướcmới nhất uống và làm cho nócủa họ. ngưng hoạt động.(Ảnh: Đa Nếu phương phápmới này có thể được hoàn thiệnthì các nhà nghiên cứu tin rằngnó có thể làm nền tảng cho mộtthiết bị giúp giải quyết vấn đềnước uống an toàn ở các quốc giathuộc thế giới thứ 3 không có cácthiết bị xử lý nước.Một kỹ thuật khá mới được gọi làcơ chế can thiệp RNA (RNAinterference hay RNAi) đã tậndụng các miếng chất liệu genngắn để gắn – giống như một cáichốt và chiếc chìa khóa – với mộtphân đoạn tương ứng của mộtgen đích. Khi các miếng nhỏ nàyđi vào trong một tế bào và gắnvới phân đoạn gen tương ứng,chúng có thể kìm hãm hay khóahoạt động của gen đích. Phươngpháp tiếp cận này đang được sửdụng ngày càng nhiều trongnghiên cứu y sinh, nhưng trướcđây vẫn chưa được áp dụng vàocác vấn đề môi trường.Sara Morey – nghiên cứu sinhtiến sĩ tại phòng thí nghiệmClaudia Gunsch, và là giáo sưphụ tá ngành kỹ thuật dân dụngtại trường Kỹ thuật Pratt thuộcĐại học Duke – cho biết “Cácmầm bệnh cho dù là vi khuẩn hayvi rút cũng là một trong nhữngnguy cơ chính đối với nước uốngở những quốc gia đã phát triểnvà kém phát triển. Dữ liệu củachúng tôi cho thấy rằng chúngtôi có thể ngăn chặn được hoạtđộng của một gen đặc trưngtrong một loại nấm ở nước uống,điều đó cho phép chúng tôi tinrằng kỹ thuật RNAi hứa hẹn làmột công cụ bất hoạt gen đối vớiviệc kiểm soát sự sinh sôi củacác vi khuẩn và vi rút lây lan quađường nước uống.Morey đã trình bày những kếtquả thí nghiệm của cô vào ngày 3tháng 6 năm 2008 tại cuộc họpthường niên của Hiệp hội Vi sinhhọc Mỹ ở Boston.Morey nói: Ngoài việc giúp giảiquyết các vấn đề về nước uống ởnhững nước kém phát triển,phương pháp tiếp cận mới nàycòn có thể định hướng những mặthạn chế liên quan đến việc xử lýnước ở những quốc gia phát triểnhơn. Những phương pháp đượcsử dụng để xử lý nước hiện naynhư chất tẩy clo và ánh sáng tiacực tím có thể tốn nhiều tiền đểvận hành và bản thân các kết quảxử lý có thể ảnh hưởng đến vị vàmùi của nước.Mặc dù trong nhiều năm quanhững phương pháp như vậy đãđược chế tạo, nhưng vấn đề cóthể nảy sinh một khi nước đãđược xử lý đưa vào hệ thốngphân phối – nơi có chứa các mầmbệnh. Vì lí do đó, nước thườngđược khử trùng bằng clo quámức tại nhà máy để đủ lượng clotập trung chi dùng trong các ốngdẫn nước nhằm vô hiệu hóa cácmầm bệnh. Các nhà khoa họccho biết điều này giải thích lí dotại sao những người sống gần nhàmáy xử lý nước thường nếmđược vị hay ngửi được mùi chấthóa học nhiều hơn những ngườisống xa nhà máy xử lý nước.Thêm vào đó, clo có thể phảnứng với các chất hữu cơ kháctrong hệ thống xử lý, để lại cácphụ phẩm tiềm tàng độc hại.Ánh sáng tia cực tím hữu hiệutrong việc vô hiệu hóa các mầmbệnh ở nhà máy xử lý cũngkhông có ảnh hưởng gì một khinước được bơm ra khỏi nhà máy.Gunsch nói rằng có rất nhiềumầm bệnh đang tăng tính khánglại những hiệu quả của clo và ánhsáng tia cực tím, cho nên cầnphải có các lựa chọn mới hơnnữa.“Chúng tôi đã hình dung ra việcchế tạo một hệ thống dựa trêncông nghệ RNAi, hệ thống này sẽnhìn từ phía ngoài giống như cácmáy lọc nước thường hay đượcsử dụng hiện nay,” Gunschnói. “Phương pháp tiếp cận nàysẽ trở nên đặc biệt hấp dẫn ở cácquốc gia có nền công nghiệp kémphát triển mà không có các hệthống xử lý nước. Chiến lược“đa năng” này sẽ giúp chonhững quốc gia đề cập ở trênlàm cho nước an toàn mà khôngtốn chi phí cho cơ sở hạ tầng lọcsạch nước”.Mô hình mẫu đầu tiên sẽ là mộtmáy lọc gắn kết với công nghệRNAi giúp xóa bỏ các mầm bệnhkhi cho nước đi qua máy. Gunschcho biết những máy lọc này cầnđược thay thường xuyên, và côtin là theo lý thuyết có thể chếtạo ra một hệ thống sống hoặc tựtái tạo, có nghĩa là hệ thống nàysẽ không cần phải thay thế.Các nhà nghiên cứu hiện tại đangtiến hành các cuộc thí nghiệmphụ định hướng đến các vùngkhác trong hệ gen của nấm. Đốivới các cuộc thí nghiệm mangtính chứng minh thực tiễn của họ,họ đã kiểm nghiệm kỹ thuậtRNAi trên một gen không cầnthiết tuy rất dễ kiểm soát. Hiệntại họ đang kiểm nghiệm phươngpháp tiếp cận này để bất hoạthoặc ức chế các gen cần thiết chokhả năng sống còn của mầmbệnh.Họ cũng đang dự định thửnghiệm chiến lược này trongnước uống có chứa số lượng cácmầm bệnh khác nhau ở cùng mộtlúc, cũng như thử xác định xemsự tập trung tối ưu ...