Đột phá mới: Hai mã di truyền cùng hoạt động song song trong một tế bào

Các nhà nghiên cứu vừa công bố một phương pháp đột phá có thể thay đổi cuộc chơi trong lĩnh vực sinh học tổng hợp: làm cho hai mã di truyền hoạt động song song trong cùng một tế bào mà không cần phải chỉnh sửa triệt để bộ gen.

Mã di truyền là nền tảng mà mọi sinh vật trên Trái Đất sử dụng để chuyển đổi thông tin trong DNA thành các chuỗi protein cụ thể. Với những biến thể nhỏ, mã này gần như giống nhau ở tất cả các loài, cho thấy nó đã xuất hiện từ tổ tiên chung cuối cùng của mọi sự sống. Việc thay đổi mã di truyền là vô cùng khó khăn vì gần như mọi quá trình trong tế bào đều phụ thuộc vào nó.

Thách thức từ các nghiên cứu trước đây

Trước đó, các nhà khoa học đã thực hiện một số bước đi ban đầu. Họ từng thêm các amino acid mới vào tế bào vi khuẩn và tạo ra được các protein có ít hơn một amino acid so với bình thường. Tuy nhiên, quá trình này cực kỳ chậm chạp. Trong nhiều trường hợp, các nhóm nghiên cứu buộc phải tái thiết kế lại từng gen trong bộ gen của vi khuẩn để tương thích với mã di truyền đã bị thay đổi — một công việc tốn kém về thời gian và công sức.

Giải pháp hai mã di truyền song song

Thay vì cố gắng sửa đổi mã di truyền vốn có, nhóm nghiên cứu mới đã tìm ra một hướng đi thông minh hơn: cách ly hai mã di truyền khác nhau để chúng hoạt động độc lập trong cùng một môi trường. Điều này giúp tránh hoàn toàn việc phải bù đắp những xáo trộn mà sự thay đổi mã gây ra cho mọi protein trong tế bào.

"Đây là một giải pháp sáng tạo giúp đẩy nhanh đáng kể các công việc trong sinh học tổng hợp." — Nhận định từ nhóm nghiên cứu.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phương pháp này chưa được thử nghiệm trong tế bào sống thực tế. Các nhà khoa học thừa nhận rằng khi áp dụng vào môi trường tế bào, có thể sẽ phát sinh những vấn đề tương tác phức tạp, nhưng họ tin rằng đây vẫn là một hướng đi đầy hứa hẹn.

Ý nghĩa đối với sinh học tổng hợp và công nghệ

Thành tựu này mở ra khả năng tạo ra các protein hoàn toàn mới — thứ mà tự nhiên chưa từng tạo ra — với tốc độ nhanh hơn nhiều so với trước đây. Trong tương lai, điều này có thể thúc đẩy các ứng dụng trong:

• Sản xuất enzyme công nghiệp với hiệu suất vượt trội
• Phát triển vật liệu sinh học có tính chất đặc biệt
• Tạo ra các loại thuốc protein mới trong lĩnh vực y sinh

Với bối cảnh công nghệ sinh học đang phát triển như vũ bão trên thế giới, việc theo dõi những bước tiến như thế này sẽ giúp các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp Việt Nam nắm bắt được xu hướng để áp dụng vào thực tiễn.