Sự trao đổi gien giữa các loài sinh vật diễn ra phổ biến hơn ta tưởng

Vi khuẩn thường được cho là loài sinh vật có khả năng chia sẻ cấu trúc gien ví dụ như nó phát tán gien có khả năng kháng thuốc. Nhưng mức độ chia sẻ cấu trúc gien ở các loài sinh vật khác kể cả con người thì như thế nào?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự trao đổi gien giữa các loài sinh vật diễn ra phổ biến hơn ta tưởngSự trao đổi gien giữa các loài sinh vật diễn ra phổbiến hơn ta tưởngVi khuẩn thường được cho là loài sinh vật có khảnăng chia sẻ cấu trúc gien ví dụ như nó phát tángien có khả năng kháng thuốc. Nhưng mức độchia sẻ cấu trúc gien ở các loài sinh vật khác kể cảcon người thì như thế nào? Hai cuộc nghiên cứumới đây đã cho thấy rằng hầu hết các loài vikhuẩn đều có gien hoặc một lượng lớn gien đượcchia sẻ bởi các nhóm vi khuẩn khác.Các nhà nghiên cứu của trường đại học Berkeley vàphòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley nóithậm chí ở một số vi sinh vật bậc cao chia sẻ gien làmột quy luật chứ không phải là một ngoại lệ.Trong hai cuộc thí nghiệm mới đây được tiến hànhbởi trường đại học Berkeley, California, các nhà khoahọc đã làm nổi bật sự lẫn lộn một cách đầy ngạcnhiên của các gien mà có vẻ như thường xuyên đượctrao đổi giữa các vi sinh vật đặc biệt là ở các vi sinhvật nguyên thủy và các gien này thường được trao đổitheo gói.Việc trao đổi gien như vậy, được đặt tên là trao đổigien theo chiều ngang, là chuyện bình thường ở vikhuẩn. Nó cho phép các loài vi khuẩn gây bệnh chiasẻ các gien có khả năng chống lại thuốc. Gần đây, hailoại cây khác nhau được phát hiện là đã trao đổi giencho nhau. Vấn đề được đặt ra ở đây là: Việc này nódiễn ra có thường không và nó diễn ra như thếnào?Mô hình traođổi gien theochiều ngang. Trong bài nghiên được đăng trên tạp chí các Phương Pháp của Học viện(Ảnh: khoa học quốc gia tuần này, các nhàNature) nghiên cứu của trường đại họcBerkeley và phòng thí nghiệm quốc gia LawrenceBerkeley đã phân tích hơn 8,000 họ gien khác nhauđể đánh giá tính phổ biến của việc trao đổi gien chiềungang. Các họ gien này quy định các chuỗi protein vàcó mặt trong tất cả các sinh vật sống.Họ đã phát hiện ra rằng hơn nửa trong tổng số các visinh vật nguyên thủy đều có một hoặc nhiều hơn cácgien protein có được từ việc trao đổi gien theo chiềungang so với từ 30 đến 50% các loài vi khuẩn mà đãcó được các gien theo phương thức này. Chỉ cókhoảng 10% các loài sinh vật có nhân điển hình, baogồm thực vật và động vật, có được các gien mớithông qua việc trao đổi gien theo chiều ngang.Theo bài nghiên cứu thứ hai được đăng trên tạp chíNature thì hai loài vi khuẩn sống chung với nhautrong môi trường chất nhờn màu hồng ở một mỏ axíttại bang California đã chia sẻ một nhóm lớn các gien.Các gien này quy định các protein hoạt động cùngvới nhau. Do đó, thông qua việc lấy được một bộgien từ các loài vi sinh vật khác, vi khuẩn có thể pháttriển các chức năng mới giúp chúng thích nghi vớicùng một kiểu môi trường sống tốt hơn và trongtrường hợp này là một môi trường nóng và đầy axít.Theo Jill Banfield, trưởng nhóm nghiên cứu củaphòng thí nghiệm Lawrence Berkeley thì đây lànghiên cứu đầu tiên về sự trao đổi các bộ gien lớngiữa các vi sinh vật trong cộng đồng vi khuẩn tựnhiên.Theo ông Sung-Hou Kim, giáo sư hóa học của trườngđại học Berkeley và là đồng tác giả của bài viết trêntạp chí các phương pháp của Viện khoa học quốc gia,thì “một trong các vấn đề chính đang được bàn cãixung quanh hiện tượng trao đổi gien theo chiềungang đó là việc trao đổi gien theo chiều ngang làmột hiện tượng phổ biến có mặt khắp nơi hay nó chỉlà các trường hợp hiếm thấy? Điều này vô cùng quantrọng trong việc phân loại vi sinh vật và so sánh toànbộ bộ gien để tìm ra các mối liên hệ của chúng.”“Thí nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng việc traođổi gien là một hiện tượng khá phổ biến nhưng mứcđộ của nó ở một loài cụ thể thì tương đối thấp. Điềuđó có nghĩa là, hầu hết các sinh vật đều nhận mộtgien hoặc nhiều hơn từ một sinh vật có họ hàng gầngũi với nó. Có vẻ như là các gien được trao đổi trongloài ngựa lùn đều có mối liên hệ về mặt trao đổi chấtvới nhau và tôi tin là đều này hoàn toàn không đúng.Nếu một nhóm gien không có tác dụng ở một môitrường sống mới cho một sinh vật thì chắc chắn là nósẽ không tồn tại được lâu.”Ông Bob Hettich, nhà nghiên cứu của phòng thínghiệm quốc gia Oak Ridge và là đồng tác giả củabài viết trên tạp chí Nature nói: “Điều này cung cấpnhiều thông tin quan trọng về việc bảo tồn vốn giengiúp cho sự sống có thể tồn tại và phát triển. Điềuquan trọng là các kiến thức thu thập được từ cuộcnghiên cứu này sẽ cho phép chúng ta hiểu biết sâuhơn về sự đa dạng của gien trong các sinh vật cùnghọ và sẽ dẫn tới các bước đột phá mới về chăm sócsức khỏe con người và cải tạo môi trường.”Banfield cho biết thông qua các phát hiện được đăngtrên tạp chí Nature thì mục đích chính của cuộcnghiên cứu là tìm kiếm với độ chính xác cao loài sinhvật nào có thể thực hiện chức năng gì trong một quầnthể vi khuẩn tự nhiên, không phát triển.Banfield giải thích “Ngoài ra, để hiểu được lịch sửtrao đổi gien của hai loài vi khuẩn trong mỏ, chúngtôi đã chỉ ra rằng có thể xác định được số lượng ...