Đang tải... (xem toàn văn)
68 TÂP SAN KHOA HOC SÖ 5(6) 2005 B@ GENE TRONG CĂY Trifing lúa bieu dim nhLìng giving mói DÖi vói nguòi Viet chúng ta, hay phan Ión dân A châu nói chung, cây Iúa (tên khoa h?c Ià Oryza sativa) và hąt[.]
68 TÂP SAN KHOA HOC SÖ 5(6)-2005 B@ GENE TRONG CĂY Oo, mà Ià vùng ng Nam Á, vùng khí hau am Ià dieu kien Ií tU”ong cho phát trien nghe Iúa Theo ket quã khão co hgc vài (’) Tien si”, Vien Nghiên edu y khoa Garvan Sydney, Autralía Trifing lúa bieu dim nhLìng giving mói DƯi vói ngi Viet chúng ta, hay phan Ión dân A châu nói chung, Iúa (tên khoa h?c Ià Oryza sativa) hąt gąo Ià m jot loąi thee pham het súc gan gûi dóng m{ot vai trò c?c kÿ quan tr?ng dinh dLfõng Ngay tù Iòng mę, dã Iàm quen vói cdm gąo, Ión Iên theo Iúa hąt gąo Vói bàn säc văn hóa nơng nghiep, lúa hąt gąo Ià mğt biêu tiJğng cúa cuDoc sÖng Ca dao, khau ngú có câu "NgLfịi sƯng ve gąo, cá bąo ve niJóc", hay "Em xinh Ià xinh nhiJ lúa", v.v OÖi vói ngiJịi Trung Qućỵc, v/at q nhät khơng phåi Ià nggc trai hay dá quí, mà Ià hąt gąo Quê hiJong cúa Iúa, khơng nhiJ nhieu ngi trơng ô Trung Qućíc hay Ân UA VÀ TRIÊN V@NG NGUYEN VĂN TUÄN I*) thmap niên qua, quê hi ong dau tiên cúa Iúa Ià vùng Oông Nam Á Oông DL/ong, nhúng noi mà däu än cúa Iúa dã dudc ghi nhcan Ià khổng 10.000 năm trLfóc Cịng Ngun [1] Cịn Trung Qc, bang chúng ve Iúa Iâu dòi nhät chi 5.900 den 7.000 năm ve trc, thi ịng thäy vùng xung quanh sơng DLfong Tù [2] Tù ng Nam Á, nghe trƯng Iúa di dc du nhmap vào Trung QuÖc, rÖi Ian sang Nheat Bån, Hàn QuÖc, nhûng noi mà cv dân chi quen vói nghe trƯng Iúa mąch Ị Trung Qc Nheat Bån ngày xi a, chi có giai cäp t/oc hay võ sï mói có gąo ăn thng xun O Hàn Qc, ngiJịi ta có danh tù "annam mi" de chÏ loąi gąo nhmap tù Viet Nam nüóc ng Nam Á [3] Á châu Ià m jot trung tàm sãn xuät Iúa gąo lón nhät the giói Theo thƯng kê cúa Co quan Thșc phäm Liên hiep qućỵc, the giói có khổng 147,5 trieu dät dùng cho viec trơng Iúa, 90% dien tích Ià thc nc Á châu [4] Các nc chõu cỳng sn xuọt khoồng 92% tong sn IiJỗng Iúa gąo the giói Ngày nay, Thái Lan Viet Nam Ià hai ncfóc xuät gąo hàng däu th! trcfịng Iúa gąo the giói Lúa gąo cịn Ià nguon IiJong thșc quan trgng cho khoång tÿ ngiJịi [hay khồng phän cv dân] the giói Trong dân sƯ the giói tiep tuc gia tăng dimen tích dät dùng cho trƯng Iúa Iąi khơng tăng, neu khơng mn nói Ià giåm theo thịi gian Do dó, vän de luong thee tùng diJoc d{at nhiJ Ià rń jot mćỵi de dga den st an ninh ưn d! h cúa the giói thong lai Theo dȘ doán cúa chuyên gia ve dân so h?c, neu dân sćỵ the giói tiep tuc gia tăng vịng 20 năm tói, thi sàn liJong lúa gąo KINH TE Xà HÓI - KHOA HOC - GIÁO DUC 69 phái tăng 80% mói dap úng cho nhu cau sƯng Nghiên cúu Di truyen thc Trüong Oai hoc cịn cúa cv dân mói Trong dieu kien eo hęp dó, Washington (Seattle) nghiên cúu giƯng lúa có ngu'ịi ta phái suy nghỵ den m jot chien Iu’oc de tên Ià indica, Cơng ty Syngenta tap tăng sán lüdng.,lúa gao Mot nhúng chien trung vào nghiơn cúu m jot giƯng Iúa japonica có Ietc quan úng dung cơng nghe sinh hình dang ngan hdn giƯng indica [6] ßây Ià mot h? c vào viec gây giƯng mói qua dó, hi vong cơng trình nghiên cúu quan trong khoa sé dem ląi cho the giói m jot ngn thȘc pham hoc, Ià Ian dau tiên Ìich sú nhân loąi, mói, an tồn hon, có gia tri dinh düõng cao ngü”di có thê tồn bơ cau trúc di truyen cúa Nhung mn gây giƯng mói mot each an tồn, Iúa Khám phá cúa cơng trình nghiên cúu ngüịi ta can phài biet cäu trúc sinh hoc cúa cáy cịn có y nghTa mang tarn dóc the giói, Iúa Ngày nay, qua tien bơ cúa khoa hgc sinh tiJdng lai cac úng dung dna vào dú hoc phân tú, ngüòi ta dã biet disc rang, cûng kiên se có ánh hu’ơng den hàng ty ngi giƯng nhu’ ngJịi, cai ddn v| sinh hgc co bàn tồn cau M jot sƯ diem nưi bat cơng nhat mƯi lúa Ià te bào (cells) MƯi trình cúa hai nhóm nghién cúu có the duğc lúa düdc cau two bang hàng tÿ te bào Tat cá tóm ggn nhu sau: cac te bào deu có cau trúc giƯng nhau: mƯi te bào deu có m jot cai nhân (nucleus) nam Thú nhat, sƯ lUong gene lúa cịn giúa Cái nhân có chúa nhúng chat nhieu hdn cá ngi Theo nhóm lieu di truyen mà ta thCòng goi Ià D NA (viet tac tù deoxyribonucleic acid) Moi nhân thüịng có hàng trieu DNA DNA gƯm có bƯn yeu tƯ hóa hoc: A (adeline), C (cytosine), G (guanine), T (thymine) Mot máng DNA tao thành môt gene Và nhieu gene tao thành m jot b /o di truyen, cịn ggi Ià chromosome Có thê nói mơt cách ví von bang cách dùng qun sách nhu’ Ià mƠt ví du: (a) sách có 23 chUdng (chro- mosome) ; (b) mơi chUong có nhieu câu chuyen (genes); (c) mƯi câu chuyen có nhieu doan văn (exons) ; (d) müi doan văn có nhieu chs (codons) ; (e) môi disc viet bang cac mau tú (bases) Do dó, cûng nhJ ngüịi, gene dóng m jot vai trò cfc ky quan trong viec dieu hành st sinh trüơng, tƯn tąi, báo ve thșc vát, kê cá Iúa, chÖng Iąi cac mÖi de dga tù thiên nhiên Gene có chúc gùi cac tin hieu hóa hgc di den tat cá cac noi Iúa Nhúng tin hiơu có chúa day dú cac thơng tin, cac chỵ th| cu the cho cac co quan lúa phái hoąt dong Viec tìm hieu sƯ Iüdng gene cüng nhù cd cau to chúc cúa gene Iúa Ià m jot dieu tät yeu dê mang ląi nhúng tien b /o mói quan trgng cúa bo mơn sinh hoc Trong thịi gian vùa qua, hai nhóm nghiơn cm‘u (Vien Nghièn cúu Di truyen Bac Kinh (Beijing Genomic Institute, viet tat Ià BGI) Còng ty sinh hgc Syngenta (San Diego, My)), cơng bƯ rang ho dã gan hồn tat cịng trình tìm hieu co cäu tư chúc cùa thƯng di truyen Iúa [5] Nhóm Bac Kinh clong tac mơt nhóm gƯm cac nhà khoa hgc thuoc Trung tâm nghiơn cúu BG İ, giƯng Iú a indica (cịn có tên Ià bulu Nam Du’dng) có khống 45.000 din 56.000 genes Cịn nhóm Syngenta mdc IUdng rang giƯng lúa japonica (cịn có tơn Ià sinica) có khống 32.000 den 50.000 genes y Ià mơt sV ngac nhiên, bịi tû lâu ngi ta van nghï ngu’ịi phúc tąp hon thȘc vat, dó sƯ IUğng genes ngüịi phái cao hon sƯ hàng gene thee v eat Tuy nhiên, qua công trinh Human Genome Project (HGP) vùa dJdc cơng bƯ năm qua the ngi chi có khống 30.000 den 39.000 9enes, hay có üóc doan mói dây Ià 34.000 den 35.000 genes [7] Do dó, dúng phUong dien sinh hgc, có the nói rang ngu'di có cäu trúc di truyen ddn gián hon lúa! ? Thÿc ra, chua the ket luân nhu the dùğc, can phái hieu thêm nh”Eng khac biet ve cau trúc di truyen ngi lúa Ket q nghiơn cúu cúa nhóm BG I Syngenta cho thay cau trúc di truyen ngüịi có vé phúc tap hon cau trúc lúa Tinh trung bình, moi gene Iú a có khống 4.500 mau IQ DNA, gene nguòi dài den cá Ian (túc khoång 30.000 mau to) Tai Iúa có nhieu gene hdn ngi? Câu dã ïà mot de tài suy luan lí thú cúa gidi làm khoa hoc Theo môt thuyet dang du’dc Iùu truyen hien thüc vay nhü Iúa khơng có khã nàng di lai (chú ng chï dúng m jot cho!) hoàn cánh này, cày lúa Ià dÖi thing, Ià mÖi cúa nhieu ké thù ke cá 29 TÂP SAN KHOA HOC SO 5(6)-2005 sâu ray mơi trng chung quanh Do dó, Iúa du'oc tien hóa có nhieu genes de chƯng trá lai nhúng de doa tu' báo ve lay Trong dó, ngüịi, dƯi dau vói m jot st hiêm nguy, có the bơ chay hay it Ià di chuyen dudc Có Ié st khác giái thích mot phan ve st khác biet giúa ngüòi cau trúc di truyen Thú hai, so sánh vói loąi cåi xoong Arabidopsis mà cau trúc di truyen mói duğc khám phá lúa có nhieu genes hon Cái xoong Arabidopsis có khổng 25.500 genes, moi gene, tính trung bình chì có khổng 1.000 mau tü Khổng 81% cac genes tìm thäy xoong Arabidopsis cûng düğc tìm thay giƯng Iúa indica, nhung chi có 49% genes giong lúa indica duğc tìm thäy xoong Arabidopsis Môt ket thong th cûng düğc ghi nhân so sánh giúa giÖng lúa japonica cåi xoong Arabidopsis Thú ba, mMac dù giúa ngüịi lúa có m jot sƯ genes có cäu trúc DNA giƯng nhau, nhung chüa có bang chúng cho thay gene duğc luân chuyen giúa Iúa ngi Ket q có y nghỵa quan trgng cuoc tranh Iucan gan dây ve thüc pham düoc thay doi gene, bịi phú nhcan giá thuyet rang nguòi tiêu thu thȘc pham dudc thay doi gene, nhU gao chang han, nhúng genes hąt gąo khơng có khå truyen vào ngi Nói mơt cách khác, cac thȘc pham hay trái du’ğc thay doi gene có the khơng làm thay dưi cau trúc gene cúa ngi Tuy nhièn, dù cơng bƯ the hien mơt mơt bc tien dài Iich sù nghiên cúu di truyen, nhung cûng chÏ Ià m jot büóc dau, tù giai doąn den giai doąn ke tiep nhu úng dung gene vào viec che bien hay tao giƯng mói Ià mơt thách thúc lón Thu'c vay, cơng trình có hồn tat mai, chi mói biet dudc cau trúc di truyen mà thơi Nói mơt cách ví von, chi mói biet dudc bán dÖ, nhung chua biet tùng vùng (trên bán dƯ) có chúa hoąt dlong Do dó, giai doąn ke tiep Ià tìm hieu mƯi thong tac giúa genes mơi trüịng, hay giúa quan he genes genes mói mơt thách thúc lón dịi tri thúc nhieu lïnh vȘc khác nhau, kê cà (post-genomic era), mói m jot th‘di kÿ hap dan huy hoàng cùa di truyen h?c Trong nghiên cúu y hoc, sau b /o di truyen ng0ịi duoc cơng bƯ hon mơt näm qua, cac nhà khoa hgc khap the giói dã dang tien sâu vào lỵnh vȘc nghiên cúu cac chúc cv bán cúa genes Nhu’ng dù the giói dã chi m jot ngân sách khong IÖ hàng vąn nhà nghiên cúu bô nhieu năm làm viec, ket q van cịn rät khiêm tƯn Cho den nay, ng0ịi ta van chua tìm dUoc tat cá cac genes có liên quan den cac benh phúc tap nhh ung the, suyen, tieu dng, lỗng xüdng, v.v Qua kinh nghiem nghiên cúu ngi, có the nói viec phat trien cac giƯng lúa mói bang cơng nghe di truyen hęc Ià m jot van de Iâu dài thách thúc lón i vói Viet Nam, mot nc nơng nghiep, dúng vào hàng thú hai the giói ve xuat cáng gąo, nhúng van de dudc dat sau b /o di truyen lúa düğc cơng bƯ cûng nhúng thúch thúc lón Van de can dJdc dat phái tcan dung nhúng ket quå nghiên cúu nhü the de dem ląi Iği ích kinh te cho nvóc nhà Chúng tơi thay có the phat hga m jot vài phüong hüóng nhü sau: Thú nhat, can phåi dau to nhân ldc xây dùng cd sô v eat chat vào viec nghiên cúu di truyen Phái nói rang ldc hang khoa hgc gia Viet Nam Iàm viêc sinh hoc cơng nghe sinh hgc cịn q mơng, chua có khå canh tranh cao vói cac nüóc khac vùng Do dó, can phài có sách khuyen khích hgc sinh, sinh viên theo duoi sÿ nghiep nghiên cúu di truyen hgc, tù dó day mąnh viec tąo thêm cac chuyên viên có trình d/o cao ngành cơng nghe sinh hgc Thú hai, nên tręng den b /o mơn Thịng tin Sinh hgc (cịn ggi Ià bio-informatics) y Ià mơt b /o mơn mói ket hip cac ky thueat máy tính, tốn hęc di truyen hgc, de tìm hieu cäu trúc hoąt dơng cúa cac genes mąng Ii sinh hgc Vói m jot bán dƯ genes, cơng vói st tien bô ve ky thueat thông tin hgc, môn nghièn cúu bo/ tin hgc toán hoc Theo chúng tơi, giai doan thú hai này, cịn ggi Ià thịi dai sau b /o di truyen có muc dích Iâu dài "ca phân hóa" gene cho tùng dăc diêm hay benh Ií Có the nói dây Ià mơt cd cho Viet Nam, song song vói viec phat trien tin hgc nhu hiên nay, can phái phat trien cá công nghe thông tin sinh hoc KINH TE — XĂ HÔI - KHOA HOC - GIÁO DUC Thú ba, tap trung vào viec nghiên cúu chúc cúa genes (cịn goi Ià functional g enomics) Nói m ơt cách khác, dáy cd hói de cac nhà khoa hoc Viêt Nam nghiên cúu Um hieu chúc cúa ,genes viec tăng truông vù sàn pham Chang han nhU tìm hieu xem genes có khà de kháng sâu raYi senes có ch!u nc/khơ, v.v Tat nhiên, genes cûng không the v can hành mơt mình, mà can phái phƯi hdp vói cac genes khác hay mơi trüịng dê gây tac dơng; dó tìm hieu mƯi tUdng tae cûng Ià mot hJóng nghiên cúu rat 71 can thiet Hien nay, vói st phat trien cùa công nghe sinh hoc, cac nhà nghiôn cúu có the thú nghiem chúc cúa hàng van genes mơt chip dien tốn Nói tóm lai, viec cơng õƯ bàn dƯ genes cúa cãy Iúa dang mơ mơt kÿ ngun mói cho cơng nghe sinh hoc, cung cap m jot cd hKoi cho nhúng thích [hay có y dinh] dan thân vào mơt ngành nghiên cúu hap dan the kÿ 21, thòi dąi túng dhác mênh danh Ià the ky cúa công nghe sinh hoc TÀI LIEU THAM KHAO VÀ cHú THícHi [1] Xem, chang hąn nhu, "Soutneast Asia and Korea: from the beginning of food produc- tion to the first states" cúa Wilhelm Soiheim, sách "The history of humanity: Scientific and cultural development, " quyen 1: " Prehistory and the beginnin g of civilis ation ", UN ESCO/Routledge, London: 1994, trang 468-81 [2] Sách " Eden in the East: the Drowned Continent of Southeast Asia," cúa Stephen Oppenheİmer, Nhà xuat bán Phoenix (London), 1998, trang 65-71 [3] Xem "Tìm ve bán sac văn hóa Viet Nam," cúa Trên Ngęc Thém Nhà xuat bán Thành phƯ HƯ Chí Minh in Ian thú ba, năm 2001 [4] Xem cac báo cáo sau dây cúa FAO: (a) " Rice processing industries," FAO/UNDP Regional Workshop, Jakarta, 15-20 July 1985 Bangkok, FAO Regional Office for Asia and the Pacific 293 pp.; (b) FAO "Rice" FAO Q Bull Stat., 3(1): 20-28, 55, 73; (c) " FAO production yearbook, " 1989, FAO Stat Ser No 88, Vol 43 Rome, FAO [5] Xem báo cáo khoa hgc cúa J Yu dÖng nghiep, "A draft sequence of the rice genome (oryza sativa L ssp Indíca), Tap san Science 2002; 296:79 [6] Xem báo cáo khoa hgc cúa S A Goff dÖng nghiep, “A draft sequence of the rice genome (oryza sativa L ssp japonica), Tap san Science 2002; 296:92 [7] Xem báo cáo khoa hgc cúa Ewing B, Green P., "Analysis of expressed sequence tags indicates 35,000 human genes, " Tâp san Nature Genetics 2000; 25 :232-4 TOM TAT Cûng nhU ngi, gene dóng mơt vai trò cfc ky quan trgng viec dieu hành st sinh trng, tƯn tai, bào ve thȘc vat, kê cà Iúa, chÖng lai cac mÖi de dga tù thiên nhiên Gene có cńúc gùi cac tin hieu hóa hgc di den tat cà cac ndi trorg cày Iúa Nhúng tin hieu có chs"a day dù cac thông tin, cac chi thi cu the cho cac co quan Iúa phái hoat dlong Viec Um nieu sÖ lu’ğng g ene cûng nhu cd cau to chúc cúa gene Iú a łà m ot dieu tat yeu de mang lai nhú’ng tien bô m di vù quan cúa bô môn sinh hgc SŁIMMA RY As in human, the gene plays an extremely important role in regulating the growth, existence, and protection for plants, including the rice plant, againśt the threats from nature The gene's function is to send chemical signals to every part inside the rice plant These sign als contain full inform ation, specific instructions to a!I organs of the rice plant on how to work The investigation on the number of genes as well as the structure mechanism o the gene in the rice plant is the essential part to hring about new and importa nt improvements in biology “ 72 TAP SAN KHOA HOC SÖ 5(6)-2005 Ÿ NGHİA VÀ TÁC D@ȚG Xà H@I CUA CÁC CUčJC TRANH LU@N VÊ VĂN HÓA, VĂN HğC TÀO VĂN ÂN I*) giúa quan diem khác dịi sćỵng văn hgc dịi sƯng xã hKoi Nó khơng chi tác d/ong den st phát trien cúa văn hgc nuóc nhà mà cịn ånh hLfơng sâu sac den dịi sƯng dân toc môt tràng nhúng st chuan b! Ve tiJ trông de tien den st thành công cúa Cách mąng tháng Tám năm 1945 Nhúng cuDoc tranh lucan ve văn hóa, văn h?c nhúng năm 30 de cmap den nhúng vän de khác nhung hoàn cành xã hKoi, dan dan thu hęp vào van de h?c thueat Nhung dù bàn ve van de gì, true tiep ho{ac gián tiep, cûng deu mang ÿ nghỵa xã hoi có nhúng tác d/ong khác dƯi vói dịi sõng (”) Tien si”, giáo viên ca hLìu Khoa Dơng Nam  hqc, DH Mó Bán cơng TP.HCM Phan Khơi (1887 -1959) (ánh kÿ hoa), ngi/ịi khói x/ng phong trào thd mói Văn hgc Viet Nam to nhúng năm dau the kÿ XX, d/ac biet Ià nhúng nám 30, có nhúng chuyên bien quan tr?ng mąnh mè Thành thu cùa văn hoc Viet Nam nhúng năm 30 khơng chï the hien don thuan lỵnh vÿc sáng tác mà cịn cå Iÿ luan, phê bình, nghiên cúu Nhúng cuDoc tranh lucan ve văn hóa, văn nghe giai doąn dã có nhúng tien de Ve XËí hği, tri, văn hóa tù giai doąn trc Nó chúng tơ rõ nét st tranh chäp gay gat 2.1 Cuğc tranh lucan xoay quanh vän de cû - mói bao gƯm nhieu Iánh vșc: văn hóa, xã hKoi, tiJ tiJơng y m jot cuôc cách mąng ve nhieu phuong dien: cách tân, tân, minh tân i sƯng cúa mğt dân tỵoc bao giị cúng dịi st liên tuc doi mói de tien den su' hoàn thien Dieu duğc the hien tù thịi Imap qc diJdc d{at m jot cách quyet liet hdn tù Pháp xâm ludc nc ta Den nhđng năm 30, vän de cû mói trơ nên gay gat, quyet liet hon bao giị het Ư dây, cû dƯng nghïa vói văn hóa co truyen cúa dân t/oc, mói túc Ià st tiep nhan văn minh, văn hóa phu’dng Tây Nhieu nguo” i cho rang nhđng gị bó, trì tre cúa văn hóa cû mà mät nu’óc, le thc vào thuc dân Pháp tù dó, dịi phåi có st thay doi ve mgi mat Nhieu tác pham văn hgc, nhät Ià nhúng tác pham cùa Th Ldc Văn Ooàn ca ngdi mói, phê phán cû trap trung nhät phê phán Ičíi sƯng dąi gia dình, làng quê, coi dó nhiJ Ià nhúng thành Iúy kiên cćí ... di truyen mói duğc khám phá lúa có nhieu genes hon Cái xoong Arabidopsis có khổng 25.500 genes, moi gene, tính trung bình chì có khổng 1.000 mau tü Khổng 81% cac genes tìm thäy xoong Arabidopsis... 49% genes giong lúa indica duğc tìm thäy xoong Arabidopsis Môt ket thong th cûng düğc ghi nhân so sánh giúa giÖng lúa japonica cåi xoong Arabidopsis Thú ba, mMac dù giúa ngüòi lúa có m jot sƯ genes... dudc thay doi gene, nhU gao chang han, nhúng genes hąt gąo khơng có khå truyen vào ngi Nói mơt cách khác, cac thȘc pham hay trái du’ğc thay doi gene có the khơng làm thay dưi cau trúc gene cúa ngi