Đề tài sinh học Chức năng tế bào gốc ở tế bào thường của thực vật

Chức tế bào gốc tế bào thường thực vật [16/02/2009 - Sinh học Việt Nam] Những tế bào thơng thường có khả thay quan bị thực vật – chức cho có tế bào gốc – nhà nghiên cứu Trung tâm gen hệ thống sinh học thuộc Đại học New York Đại học Utrecht Hà Lan phát Những phat này, cho thấy số vai trò tế bào gốc việc tái tạo quan chia sẻ loại tế bào khác, cơng bố số tạp chí Nature Tế bào gốc có hai thuộc tính bản: chúng tự làm thân chúng tái tạo loại tế bào chuyên dụng khác Những tính biến chúng thành phương tiện tái tạo, tạo tế bào để thay quan mô bị Những tượng rõ thực vật, chúng tự mọc lại cành rễ Trung tâm hoạt động tế bào là hốc tế bào gốc, nơi tế bào gốc dẫn để thực chức tái tạo làm Tuy nhiên, chưa rõ mức độ quan trọng hốc tế bào gốc phát sinh quan – việc xây dựng tái xây dưng quan Các nhà khoa học nghiên cứu Arabidopsis thaliana Loài thực vật ứng cử viên sáng giá cho nghiên cứu nhà nghiên cứu trước hận biết tất gen thể tế bào riêng lẻ nó, cho phép theo dõi nhân dạng tế bào chúng phục hồi Arabidopsis thaliana: Trái, giai đoạn sinh dưỡng, trước nở hoa phát triển thân hoa Trung tâm: trưởng thành với hoa/hạt giống đầy đủ Phải: Hoa, thân hoa hạt giống (Ảnh: INRA 2003/Đại học New York) Trong nghiên cứu, nhà nghiên cứu cắt bỏ đầu rễ cậy, cắt bỏ hốc tế bào gốc, kiểm tra nhân dạng tế bào cách đo tất hoạt động gen Những kết cho thấy tế bào gốc quay trở lại muộn tái tạo sau tế bào khác thay Các nhà nghiên cứu sau sử dụng đột biến mà hốc tế bào gốc không hoạt động để khẳng định quan sát họ Bất chấp thiếu vắng hốc tế bào gốc, tế bào thông thường hoạt động để tái tạo tất mơ hình thành nên đầu rễ - trình bắt đầu vài sau đầu rễ bị cắt bỏ Tuy nhiên, nhà nghiên cứu phát thực vật khơng có hốc tế bào gốc hoạt động tái tạo sinh trưởng bình thường, cho thấy tế bào khác khơng thay tất chức tế bào gốc Các nhà khoa học gần cho biết việc bắt buộc tế bào tế bào gốc động vật có vú thể số gen chuyển hóa tế bào thành tế bào gốc – trình biết đến với tên gọi “tái lập trình” Năm 2008 người cứu tờ Nature thực Học viện tế bào gốc Harvard tái tạo tế bào tuyến tụy chuột thành loại tế bào tạo insulin mà không cần trợ giúp tế bào gốc Trong nghiên cứu NYU-Utrecht, nhà nghiên cứu tìm cách xác định liệu tồn quan có tái tạo thực vật khơng có tế bào gốc Kenneth Birnbaum, giáo sư sinh vật học NYU, phịng thí nghiệm ơng thực nghiên cứu, cho biết: “Bạn nghĩ phát tái lập trình quan mà khơng cần đến hốc tế bào gốc Đây trường hợp cảu sinh vật thực tái lập trình cách tự nhiên Đó lý thực vật giỏi tái tạo phân thể mình” Nghiên cứu Học viện Y tế quốc gia tài trợ Tạo tinh trùng từ tế bào gốc [14/05/2009 - Sinh học Việt Nam] Các nhà khoa học thuộc ĐH Khoa học tự nhiên TP HCM thành công việc nuôi cấy tế bào mầm tinh trùng chuột thành tinh trùng mở triển vọng điều trị vô sinh nam giới Các kỹ thuật viên tiến hành thí nghiệm phịng thí nghiệm tế bào gốc thuộc ĐH Khoa học Tự nhiên TP HCM Cơng trình nói nhà khoa học Phan Kim Ngọc, Phạm Văn Phúc, Trương Định Huỳnh Thị Lệ Duyên thực 100 tế bào mầm thu 46 tế bào tinh trùng Theo thạc sĩ Phan Kim Ngọc, nhóm lấy mảnh mơ nhỏ tinh hồn chuột để thí nghiệm Chuột dùng để thí nghiệm chuột trưởng thành, có khả sinh sản trọng lượng từ 18g trở lên “Sau thực q trình này, chúng tơi thu nhận số tế bào mầm sinh dục Khi thu nhận tế bào mầm sinh dục này, chúng tơi tiếp tục đưa vào phịng thí nghiệm Thực ni tế bào sử dụng nhiều tác nhân, hóa chất để thử khả biệt hóa tế bào này” Qua nhiều lần thử nghiệm kéo dài thời gian hai năm, nhà khoa học thành cơng tìm số hóa chất quan trọng có tác động tích cực đến q trình biệt hóa tế bào mầm thành tinh trùng, có hormone FSH testosteron Khi ni cấy mơi trường đặc biệt phịng thí nghiệm, tỉ lệ thành cơng đạt cao 46,33%, nghĩa lấy 100 tế bào mầm cho nuôi cấy biệt hóa thu khoảng 46 tế bào tinh trùng Theo thành viên tham gia nghiên cứu, tỷ lệ cao hỗ trợ sinh sản, thụ tinh với trứng để phát triển thành phôi ống nghiệm Triển vọng điều trị vô sinh người Kết thử nghiệm thành cơng nói mở hội việc ứng dụng phục vụ cho người, hết điều trị cho trường hợp đàn ơng khơng có tinh trùng dẫn đến vơ sinh Theo tiến sĩ Trần Linh Thước, Hiệu phó ĐH Khoa học Tự nhiên TP HCM, "Triển vọng thành công phương pháp cao, giới có số nước Mỹ, Anh, Nhật… áp dụng thành công phương pháp Tuy nhiên để áp dụng thành cơng người cần nhiều thời gian kinh phí để nhóm nghiên cứu thực hiện” Thạc sĩ Phan Kim Ngọc cho biết, từ tháng 9/2008, nhóm nghiên cứu tiến hành thử nghiệm cho tinh trùng biệt hóa từ tế bào mầm vào thụ tinh ống nghiệm để tạo chuột Dự kiến công đoạn từ 12 đến 18 tháng, khoảng cuối năm tới 2009 có kết Hiện, nhóm nhà khoa học nói phối hợp Bệnh viện Từ Dũ TP HCM tiến hành phác thảo dự án xin phép tiến hành thí nghiệm kết nói người Nếu dự án thông qua tiếp tục thành cơng hội điều trị vơ sinh cho đàn ơng khơng có tinh trùng tinh trùng không đủ khả sinh thụ thai lớn Nhân tế bào mầm từ noãn thỏ tế bào người [16/01/2006 - Sinh học Việt Nam] Các nhà khoa học thuộc trường ĐH King's College Luân Đôn, Anh vừa thông báo ý định nhân tế bào mầm từ noãn thỏ nhân tế bào người Đông lạnh phôi động vật Ảnh: AFP Giáo sư Chris Shaw, phụ trách nhóm nghiên cứu khẳng định “những tế bào mầm lấy từ thỏ điều khiển ADN người sử dụng khuôn khổ nghiên cứu phát triển tế bào gốc bệnh gen” Theo luật pháp Anh, tế bào mầm không phát triển 14 ngày không cấy vào nuôi tử cung phụ nữ Vì giáo sư Shaw cho biết muốn tìm nguồn thay để sản sinh noãn “Khả sinh sản dồi thỏ điều thú vị, chuyển nhân tế bào người vào nỗn thỏ”, ơng giải thích “Về khía cạnh pháp lý, chưa rõ ràng, có vài điều chúng tơi muốn tranh luận với Cơ quan sinh sản tế bào mầm (HFEA) hy vọng cho phép” Giáo sư Shaw đồng nghiệp trường King's College có thoả thuận hợp tác với nhóm giáo sư Ian Wilmut, viện Roslin Institute d'Edinbourg, Scotland để nhân tế bào mầm nguời nhằm mục đích điều trị bệnh Giáo sư Wilmut cha đẻ vật nhân giới, cừu Dolly vào năm 1996 Nhưng việc thiếu noãn làm cho việc nghiên cứu họ gặp nhiều khó khăn Hiện tại, nguồn họ noãn bị bỏ trình thụ tinh ống nghiệm Giáo sư Shaw cho biết thí nghiệm việc pha trộn ADN người noãn thỏ nhóm giáo sư Sheng Huizhen thuộc trường đại học y học số hai Thượng Hải Trung Quốc thực vào năm 2004 Nhóm khẳng định tạo 100 phơi sống tương thích với giai đoạn phát triển phôi giai đoạn đầu (từ năm đến bảy ngày tuổi người) Cho đến nay, Anh có nhóm giáo sư Miodrag Stojkovic, Viện di truyền thuộc trường Đại học Newcastle thành công việc tạo phôi nhân vào tháng 5-2005 Nobel Sinh lý học Y học 2007 [10/10/2007 - Sinh học Việt Nam] Hội đồng xét giải Nobel viện Karolinska Thụy Điển hôm định trao giải Nobel Sinh lý học Y học 2007 cho Mario R Capecchi, Martin J Evans Oliver Smithies khám phá "nguyên lí tạo biến đổi gene đặc hiệu chuột cách sử dụng tế bào nguồn tạo phôi" (principles for introducing specific gene modifications in mice by the use of embryonic stem cells) Tóm tắt Những người đoạt giải Nobel năm thực loạt khám phá tảng liên quan tới tế bào nguồn tạo phôi (ES cells) tái tổ hợp DNA động vật có vú Những khám phá họ tạo kĩ thuật ưu việt gọi "định hướng gene" (gene targeting) chuột Hiện ứng dụng hầu hết lĩnh vực y sinh học - từ nghiên cứu đến phát triển liệu pháp Định hướng gene thường sử dụng để làm bất hoạt gene đơn lẻ Những thí nghiệm "bất hoạt" (knockout") gene giải thích vai trị số lớn gene q trình phát triển phơi, sinh lý phát triển, lão hóa bệnh tật Đến hôm nay, mười ngàn gene chuột (xấp xỉ nửa số gene hệ gene động vật có vú) bị bất hoạt Những nỗ lực quốc tế nhằm tạo ngân hàng chuột bị "bất hoạt" với tất gene trở thành thực tương lai gần Bằng phương pháp định hướng gene, người ta tạo hầu hết loại biến đổi DNA hệ gene chuột, điều cho phép nhà khoa học xác định vai trò gene riêng lẻ bệnh tật sức khỏe Định hướng gene tạo 500 mơ hình khác chuột mang dị tật người, bao gồm chứng thối hóa thần kinh, tim mạch, tiểu đường ung thư Biến đổi gene tái tổ hợp tương đồng Thông tin hàm chứa chức thể trình phát triển suốt đời chứa DNA DNA đóng gói nhiễm sắc thể, nơi xảy bắt cặp nhiễm sắc thể nhiễm sắc thể nhận từ cha nhiễm sắc thể nhận từ mẹ Thay đổi trình tự DNA bắt cặp nhiễm sắc thể làm gia tăng biến đổi di truyền quần thể, trình gọi tái tổ hợp tương đồng (homologous recombination) Quá trình bảo tồn xuyên suốt tiến hóa giải thích vi khuẩn 50 năm trước người đoạt giải Nobel 1958 Joshua Lederberg Cả Mario Capecchi Oliver Smithies nhận thấy tái tổ hợp tương đồng dùng để sửa đổi cách đặc hiệu gene tế bào động vật có vú, trước sau cơng trình họ theo hướng Capecchi giải thích tái tổ hợp tương đồng xảy DNA chuyển vào tế bào động vật có vú nhiễm sắc thể tế bào Ơng nhận thấy gene khiếm khuyết sửa sai tái tổ hợp tương đồng với DNA thu (incoming DNA) Ban đầu Smithies thử sửa sai gene đột biến tế bào người Ông nghĩ bệnh di truyền máu chắn điều trị cách sửa chữa nguyên nhân gây bệnh đột biến tế bào gốc tủy xương Với cố gắng này, Smithies khám phá endogenous gene định hướng cách mãnh liệt hoạt động chúng Điều đề xuất tái tổ hợp tương đồng dễ dàng tạo nên thay đổi chút (modification = change slightly) tất gene Tế bào gốc phôi - phương tiện di truyền dòng tinh trùng chuột Các loại tế bào ban đầu Capecchi Smithies nghiên cứu khơng thể tạo nên động vật gene có tính định hướng Điều địi hỏi loại tế bào khác, từ hướng tới việc sử dụng tế bào giao tử Chỉ loại tế bào có khả di truyền DNA thay đổi chút Martin Evans làm việc với tế bào phôi thai chuột (EC), lấy từ bướu chúng biệt hóa thành loại tế bào Ơng nhìn nên sử dụng tế bào EC phương tiện chuyển nguyên liệu di truyền vào dịng tinh trùng chuột Cố gắng ơng ban đầu không thành công tế bào EC mang nhiễm sắc thể bất thường khơng thể định hình tế bào tinh trùng Quan sát biến đổi, Evans phát môi trường nuôi cấy tế bào có nhiễm sắc thể bình thường trực tiếp thiết lập từ phôi chuột giai đoạn đầu Những tế bào loại nhắc đến tế bào nguồn tạo phôi (ES) Bước nghiên cứu cho thấy ES tạo nên dịng tế bào tinh trùng (xem hình) Phơi nhận từ chủng chuột gây nhiễm với ES từ chủng chuột khác Các phôi khảm (chú thích, chứa đựng tế bào hai chủng) mang thời kì chuột mẹ thay Thể khảm đời sau lai với nhau, diện tế bào ES - gene thu phát chuột Những gene di truyền theo định luật Mendel Hiện Evans bắt đầu thay đổi chút tế bào ES mặt di truyền Để thực mục đích ơng chọn retrovirus, loại virus sát nhập gene chúng vào nhiễm sắc thể Ơng giải thích chuyển Retrovirus DNA từ tế bào ES, thông qua chuột khảm, vào dòng tinh trùng chuột Evans sử dụng tế bào ES để truyền khả mang nguyên liệu di truyền cho chuột Hai ý tưởng đến - tái tổ hợp tương đồng tế bào ES Vào năm 1986 nỗ lực nhỏ lẻ bắt tay để bắt đầu truyền đạt tế bào ES chứa gene định hướng Capecchi Smithies trước giải thích gene định hướng tái tổ hợp tương đồng môi trường nuôi cấy tế bào, Evans xây dựng nên phương tiện cần thiết cho dòng tinh trùng chuột - tế bào ES Bước kết hợp hai lại Đối với thí nghiệm đầu tiên, Capecchi Smithies chọn gene hprt, gene dễ xác định Gene liên quan đến bệnh di truyền người (hội chứng Lesch-Nyhan) Capecchi cải tiến chiến lược để sử dụng gene định hướng phát triển phương pháp (chọn lọc dương tính - âm tính, xem hình) ứng dụng mặt di truyền Sự sinh sản chuột bất hoạt - bắt đầu kỉ nguyên di truyền học Những thông báo tái tổ hợp tương đồng tế bào ES dùng để di truyền gene định hướng chuột cơng bố 1989 Kể từ số thơng báo chủng chuột bị bất hoạt gia tăng có tính định hướng Định hướng gene phát triển thành kĩ thuật có nhiều ứng dụng cao cấp Hiện chuyển đột biến hoạt hóa số điểm đặc hiệu, tế bào biệt hóa quan, suốt q trình phát triển động vật có vú tới lúc trưởng thành Định hướng gene sử dụng để nghiên cứu sức khỏe bệnh tật Hầu mặt sinh lý động vật có vú nghiên cứu định hướng gene Rồi chứng kiến bùng nổ hoạt động nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật Định hướng gene nhiều nhóm nghiên cứu sử dụng nhiều tranh đua dẫn đến khơng thể có tóm tắt ngắn gọn kết Một số đóng góp muộn người đoạt giải Nobel năm trình bày phía bên Định hướng gene giúp thấu hiểu vai trò hàng trăm gene trình phát triển bào thai động vật có vú Nghiên cứu Capecchi tiết lộ vai trò gene liên quan trình phát triển quan động vật có vú thiết lập hình trạng thể Cơng trình ơng cởi bỏ lớp hào quang nguyên nhân hàng loạt bệnh giảm thiểu chức bẩm sinh người Evans ứng dụng định hướng gene để phát triển chuột mơ hình cho bệnh người Ông phát triển hàng loạt mơ hình cho bệnh u xơ nang di truyền người, sử dụng mơ hình để nghiên cứu chế gây bệnh kiểm tra hiệu ứng liệu pháp gene Smithies sử dụng định hướng gene để phát triển chuột mơ hình cho bệnh di truyền chẳng hạn u xơ nang, chứng thiếu máu Ông phát triển số lớn chuột mơ hình cho bệnh thơng thường người chẳng hạn cao huyết áp xơ vữa động mạch Tóm lại, định hướng gene chuột tràn ngập lĩnh vực y sinh học Ảnh hưởng tới thấu hiểu chức gene lợi ích nhân loại tiếp tục gia tăng nhiều năm Mario Capecchi sinh năm 1937 Ý, công dân Mỹ, PhD in Biophysics 1967, Harvard University, Cambridge, MA, USA Howard Hughes Medical Institute Investigator Distinguished Professor of Human Genetics Biology at the University of Utah, Salt Lake City, UT, USA Sir Martin J Evans, sinh năm 1941, Great Britain, công dân Anh, PhD in Anatomy and Embryology 1969, University College, London, UK Director of the School of Biosciences Professor of Mammalian Genetics, Cardiff University, UK Oliver Smithies, sinh 1925 Great Britain, công dân Mỹ, PhD in Biochemistry 1951, Oxford University, UK Excellence Professor of Pathology Laboratory Medicine, University of North Carolina at Chapel Hill, NC, USA Thảo luận đây: http://www.sinhhocvietnam.com/forum/showthread.php?t=2168 Aristoteles - Nhà sinh học kiệt xuất (384-322 trước Công lịch) [01/12/2005 - Sinh học Việt Nam] Trong thư gửi cho bạn, Charles Darwin (1) viết: “ Linnaeus (2) Cuvier (3) thần tượng tôi, theo cách hiểu khác nhau, hai người học trị nhỏ so sánh với ơng thầy vĩ đại Aristoteles” Hẳn lời nhận xét đủ để xác định tầm cỡ mức giá trị Aristoteles, nhà Sinh học thời Cổ đại Tất nhiên nhận xét giới hạn phạm vi Sinh học, giá trị đích thực Aristoteles tỏa sáng hoạt động khoa học ơng thật nhà bác học tài thời đại Aristoteles Aristoteles đời vào mùa hè năm 384 trước Công lịch Stagira (thuộc Hy Lạp) bán đảo Chalcidice, thuộc làng Stavros, gần vịnh Strymonic, vùng Tây Bắc bờ biển Aegea, gia đình ơng Nicomachus Là thầy thuốc Hy Lạp tài thuộc trường phái Asclepiad (theo truyền thuyết, Asclepiados vị thần y học), ơng Nichomachus cịn bạn đồng thời y sĩ riêng đức vua Amyntas III, Pella, thủ đô Macedonia Từ nhỏ, Aristoteles thường theo cha để học hỏi cách băng bó vết thương nghe giảng giải loại chữa bệnh Sau mồ côi cha mẹ, nhờ giúp đỡ Proxenus, người thân gia đình, sống Aristoteles lặng lẽ trôi qua cung điện xa hoa lộng lẫy, khu vườn đầy hoa tuyệt đẹp quanh Hồng cung nhiều thơn dã vùng Atarnea Năm 17 tuổi, chàng niên Aristoteles rời bỏ sống vương giả đến Athene theo học Trường Academia (Hàn lâm) hướng dẫn thầy Plato Socrtes, nhà Triết học danh khắp vùng Suốt 20 mươi năm làm việc đây, Aristoteles có đóng góp lớn cho trường phái thầy dạy Ơng khơng bảo vệ truyền bá quan điểm Triết học đến khắp nơi vùng, say mê học hỏi, giảng dạy, nghiên cứu đến mức thầy bạn bè gọi “linh hồn Academia” Chính thời gian này, ơng soạn thảo tác phẩm Lơgíc học, Triết học chuyện đối thoại, sau tập hợp thành tác phẩm “Về linh hồn”, “Về công lý” Sau Plato, người thầy yêu quý, qua đời vào tháng năm 347 trước Công lịch, với Xenocrates, người bạn đồng học, ông rời khỏi trường thân thương thành phố Athene Xenocrates Aristoteles hai người hồn tồn trái ngược nhau: thầy Plato nhận xét: “ Bạn tưởng tượng phải huấn luyện lừa để ganh đua với ngựa Một bên cần dùng cựa sắt để kích động, cịn bên cần dây cương để hãm chậm ” Aristoteles đến Hoàng gia Hermias, vị quan cầm quyền Assus, thị trấn nhỏ vùng Mysia thuộc Tây Bắc Tiểu Á, bờ biển Địa Trung Hải (đối diện với đảo Lebos, ngày thuộc Thổ Nhĩ Kỳ Chính thời gian này, ông nghiên cứu kết hợp Triết học với Chính trị soạn thảo mười hai chương tập sách “Chính trị” (Politica) Trong thời gian Assus, ông viết tác phẩm “Về triết học” với văn phong nhẹ nhàng, dễ hiểu giới khoa học thời ưa đọc lâu sau, tuổi 37, Aristoteles lập gia đình với cô Pythias, cháu gái 18 tuổi Hermias Nhưng sống gia đình hạnh phúc ngắn ngủi: bà vợ trẻ sớm qua đời để lại cho ông đứa gái nhỏ mang tên mẹ Pythias Sau đó, với Theophrastus of Eresus, người cộng năm xưa ông Academia, ông giảng dạy nghiên cứu sinh học biển Mytilene, thành phố cảng đảo Lebos suốt hai năm (345-343) Năm 342 trước Công lịch, trai vua Amyntas III vua Philip II lại mời ông trở Macédonia để làm gia sư cho cậu trai mười ba tuổi Alexander Chẳng biết thật rõ ơng thầy Aristoteles 42 tuổi dạy cho cậu học trò nhỏ, biết cậu học trị non nớt tíêp thụ đầy đủ lời giáo huấn thầy để sau trở thành danh nhân vĩ đại lịch sử: Alexander Đại Đế Năm 339, Aristoteles trở thành phố quê hương Stagira, ông không lại quê hương lâu Sau lên ngơi trị đất nước vào năm 336 trước Cơng lịch, đức vua Alexander 20 tuổi cho xây dựng lại Stagira, thành phố quê hương Aristoteles đồng thời cho tạc tượng thầy để ghi nhận công ơn dạy dỗ thầy Mặc dù nhiều năm làm việc Hồng cung Macedonia, Aristoteles khơng quen với sống vương giả nơi cung đình, đặc biệt oong không tán thành chinh chiến xâm lược vị vua trẻ tuổi mong muốn theo đuổi công việc khoa học riêng tư Do vậy, đức vua Alexander Đại Đế cung cấp tiền bạc, đất đai để mong muốn thầy Aristoteles mở khu trường tiếp tục nghiệp trồng người Khoảng năm 335, khu trường có tên gọi “Lyceum” vừa xây dựng vùng Đông Bắc thành phố Athene danh khắp vùng Thầy Aristoteles, lúc 50 tuổi, thực công việc đầu tiên: thành lập thư viện đầy đủ sách nhà bảo tàng khoa học tự nhiên để lưu trữ đồ, vật liệu cần thiết cho việc dạy học Phong cách dạy học thầy thật lạ lùng: Buổi sáng, thầy dẫn học trò vào khu vườn nhỏ, vừa thầy vừa đặt câu hỏi để học trò thảo luận Học trị buộc phải ngắm nhìn quan sát tượng, chi tiết thiên nhiên, tất bàn cãi, cuối thầy giảng giải kết luận Chính hình ảnh lạ kỳ, thầy giáo vừa vừa dạy học trò, làm người dân ngạc nhiên đặt tên trường Peripatos (có nghĩa “rong chơi”) Lyceum Buổi chiều, thầy trò lại họp phịng để phẫu tích động vật trùng Thầy ln nhắc nhở học trị: “Phải quan sát, lại quan sát kỹ nữa, bước khoa học ” Khu trường nơi tập hợp trợ lý học viên hướng dẫn thầy Aristoteles để hoạt động nghiên cứu Khoa học Triết học tinh thần vừa độc lập suy nghĩ vừa cộng tác chặt chẽ Những người cộng học trò thời ghi nhận thầy Aristoteles người mảnh khảnh, nét mặt đẹp với đôi mắt nhỏ, nói nhanh nên thường nói nhịu (nói lắp), quần áo thầy chững chạc, may loại vải đắt tiền Suốt 12 năm liền, hoạt động Peripatos Lyceum đem lại kết to lớn Thời gian này, Aristoteles viết nhiều tài liệu dùng giảng dạy giúp học viên đọc, suy ngẫm thảo luận, tài liệu thường đầy rẫy chữ viết tắt, không giải thích nên thật khó hiểu cho dịch giả sau muốn xuất tác phẩm ông Các trợ lý học trò Aristoteles, sau theo chiến chinh Alexander Đại Đế qua Ba Tư ấn Độ mang cho Lyceum nhiều tài liệu mẫu vật quý giá Nhờ vậy, Aristoteles trường phái ông thực nhiều phát nhận xét quan trọng đặt tảng cho hiểu biết phát triển nhiều ngành khoa học, đặc biệt Sinh học Lịch sử, cho thời nhiều kỷ sau Ông nhận cộng tác, hỗ trợ quý giá Thephrastus (về Thực vật học) Meno (về Y học) Phần lớn cơng trình nghiên cứu tác phẩm Aristoteles thực Lyceum, có khoảng 158 viết hệ thống trị (được tìm thấy giấy papyrus, vào năm 1890) Trên nhiều lĩnh vực, ông tiến xa thầy Plato năm xưa Thời gian này, Aristoteles lập gia đình lần thứ hai với Herpyllis đơi vợ chồng có người trai tên Nichomachus Năm 323 trước Công lịch, Alexander Đại Đế qua đời, bạo loạn chống Macedonia bùng nổ lan rộng khắp Athene nhiều thành phố khác Những nhóm cuồng tín kết án Aristoteles vào tội nghịch đạo thân Macedonia Để thoát khỏi kết cục bi thảm Socrates, ông vội vàng rời thủ đô đến Chalcis (nay Khalkis), đảo Euboea, vùng eo biển Evripos, phía Bắc Athene Năm sau (322 TCL), ông qua đời sau đau dày bộc phát, hưởng thọ sáu mươi hai tuổi Sau Aristoteles qua đời, trường Lyceum tiếng thời tồn khoảng gần ba kỷ dẫn dắt Theophratus học trị thuộc trường phái ơng Nhưng tác phẩm Aristoteles phải trải qua nhiều thăng trầm Năm 287 trước Công lịch, Theophratus tạ thế, toàn thư viện trường bao gồm tác phẩm Aristoteles chuyển giao cho gia đình Neleus of Scepsis Troad Đến năm đầu kỷ trước Công lịch, số sách bán cho nhà sưu tập sách Apellicon of Teos sau nhà sưu tập từ giã cõi đời (khoảng năm 84 trước Công lịch), vị tướng La Mã L.Cornelius Sulla, chiến chinh đến Athene, mang tác phẩm quý giá Roma Một nhà nghiên cứu ngữ pháp thủ Italia Tyrannion tìm cách mua lại, nhờ tạo điều kiện để Andronicus of Rhodes với trợ giúp người học trò Strabo cho xuất tác phẩm Aristoteles vào khoảng năm 43-20 trước Công lịch Phần lớn số 400 cơng trình nghiên cứu Aristoteles bị thất lạc huỷ hoại Mãi tới kỷ 13, khoảng 50 tài liệu lưu trữ chuyển từ Constantinople Tây Ban Nha đến Tây Âu dịch sang tiếng Latinh Nhìn tổng qt, chia tác phẩm Aristoteles thành nhóm lớn: Các bàn luận Triết học, gộp chung tiêu “Organon”, với nội dung chủ yếu lý luận định nghĩa Các viết Lịch sử tự nhiên Khoa học, quan trọng tập “Lịch sử động vật”, “Bàn phận động vật” “Về tiến triển động vật” (đề cập đến chất nguyên nhân sinh thái), “Hoạt động giới động vật”, “Quá trình tái tạo động vật” (bàn chức chung thể linh hồn) Cuốn “Nghiên cứu động vật” tập hợp kiện đời sống loài vật Ơng mơ tả khoảng 500 loại động vật (phần lớn thu thập từ đảo Lebos) Chính Aristoteles đặt nhiều thuật ngữ Giải phẫu học như: “aorta” (động mạch, để động mạch xuất phát từ tim), “rectum” (trực tràng, để đoạn ruột thẳng xuống hậu môn) Aristoteles phân biệt loại mô khác (như mỡ, xương, limphô ) nhiều cấu trúc Giải phẫu học (như thực quản, khí quản, xoang mũi, mê cung tai, đại tràng, manh tràng ) Bản thân Aristoteles không viết tài liệu Thực vật, lĩnh vực ơng dành cho người học trị danh tiếng ông Theophratus Các bàn luận gộp chung tác phẩm “Siêu hình học”, tiêu đề ông đặt tên “Triết học đầu tiên” Đây phần tập hợp giảng ông viết giai đoạn giảng dạy cuối Lyceum Athene, với nội dung đề cập đến trái đất mối liên quan với thiên thể, khí hậu, điều kiện sinh tồn Các tác phẩm Chính trị Đạo đức học, bao gồm Thi ca Tu từ học Cùng chung số phận nhiều tác phẩm nhà khoa học viết thời kỳ trước Công lịch, nhiều công trình Aristoteles bị thất lạc, số cộng học trò ghi lại theo lời giảng dạy ông Dẫu sao, qua việc nghiên cứu tác phẩm lưu trữ, nhà khoa học khẳng định Aristoteles có đóng góp to lớn cơng việc định nghĩa phân loại đủ hiểu biết người lĩnh vực Đặc biệt phạm vi Sinh học, coi Aristoteles người mở đường cho ngành khoa học Có lẽ người cha vốn la thầy thuốc giỏi ảnh hưởng tác động mạnh đến tâm trí Aristoteles từ tuổi ấu thơ nên ơng sớm có xu hướng tìm hiểu giới sinh vật Đặc điểm trội tồn cơng trình nghiên cứu Sinh học ơng khối lượng to lớn nhận xét phong phú mô tả giới động vật Trong khối lượng đó, nhà khoa học kỷ XX hứng thú tìm thấy kiện đời sống động vật, nguyên nhân tạo hình thái sống, chức chung thể linh hồn Trong suốt trình nghiên cứu Sinh học, Aristoteles phát chu trình biến đổi thiên nhiên: sinh thái ln cố gắng tự thân để hồn thiện hơn, động vật luôn cá thể không vĩnh cửu nên chúng phải tuân theo chu trình sống chết, hình thái liên tục giống chép vòng quay vật chất Kết tượng đến để tồn qua đi, liên tục không ngưng nghỉ Như hình thành hủy hoại bậc thang giống loài Người sinh người sồi lại tạo sồi Quan niệm có lẽ phần loại bỏ trình tiến hóa lồi Các nhà khoa học ngày nhận thấy Aristoteles ln nhấn mạnh đến tính liên tục Sinh học Vật lý học ông đề xuất luận thuyết bốn yếu tố tự nhiên (khơng kể đến aether) Các yếu tố có vị trí thiên nhiên: đất trung tâm vũ trụ (theo cách hiểu thời đó), cịn nước, khơng khí lửa di chuyển bên ngồi Các yếu tố thành phần cấu tạo nên vật thể, giản đơn phức tạp, chúng khơng vĩnh cửu chuyển đổi từ sang để tạo nên hỗn hợp khác Chính hoạt động di chuyển đến gần lùi xa mặt trời trở thành nguyên nhân tạo nên chuyển dạng không ngừng yếu tố Điều giải thích lý yếu tố khơng diện vị trí chúng bên yếu tố vật chất nguyên thủy, chất không tồn riêng biệt Một số đặc tính đối kháng diện bên yếu tố (như lạnh khô đất, nóng ẩm khơng khí) khơng tách biệt Nóng lạnh đặc tính chủ động, cịn khơ lỏng thụ động Hiệu sức nóng tạo dựng, nguyên lý sống q trình phát triển, cịn lạnh bên kết hợp với nóng bên gây hủy hoại thối rữa Như vậy, yếu tố dạng kết hợp thuộc lĩnh vực chất không sống, vốn hoạt động tác nhân bên Rồi đến hình thái sống, trước tiên cỏ, với thành phần cấu tạo khác biệt, tác động tương hỗ lẫn Do cỏ khơng phát triển tái sinh nguyên nhân bên ngồi, mà tự thân chúng cịn tăng trưởng tái tạo Các động vật có chức thực vật thế, lại thiên phú thêm quan cảm thụ, chúng có khả nhận biết vật môi trường để tạo điều kiện thuận lợi cho sinh tồn chúng né tránh điều bất lợi nguy hại chúng Các vật thể cấp cao tạo dựng từ vật thể cấp thấp có lẽ hình thành từ qua q trình biến đổi tiệm tiến, mặt này, quan điểm Aristoteles không thật rõ ràng Ở cấp cao hình thái sống mặt đất người, nội dung Aristoteles nghiên cứu trình bày tác phẩm “Về động vật” Với quan điểm tâm lý dạng biểu sinh thái nên Aristoteles khẳng định Tâm lý học Sinh học hai lĩnh vực tách rời Chính vậy, ơng ghi nhận người vật thể vật thể hoàn toàn khác biệt thiên nhiên Cũng hình thái tự nhiên khác, người bao gồm chất liệu nền, thể người, dạng tạo sinh lực cho chất liệu ấy: linh hồn người Nhưng khác với quan điểm thầy Plato mà xưa ông thụ giáo, Aristoteles không chấp nhận linh hồn thực thể tâm linh độc lập Cả hai thành phần cấu tạo không đơn xếp đặt kề bên mà hai thực thể tương hỗ, tồn nhờ vào ưu kia, cá thể kết hợp hoàn chỉnh Như thế, thể người linh hồn hai động lực tự thân tạo nên vật thể tự nhiên: cá thể người Aristoteles xác nhận cá thể cấu tạo từ ba phần thống Trước tiên, phần thực vật có vai trị giúp cá thể tự nuôi dưỡng để phát triển để tái tạo giống loài Rồi đến phần động vật giúp cá thể cảm thụ, ham muốn thực thể gây cảm xúc di chuyển từ nơi đến nơi động vật khác Và cuối phần đặt người vào vị trí cao bậc thang hình thái sống thiên nhiên: phần lý trí Chính nhờ phần mà người có khả thực chức tinh tế thật kỳ lạ để trở thành sinh thái hoàn toàn khác biệt với hình thái sống Mỗi phần thuộc ba phần thiết phải phát triển đầy đủ khả cần có để tự thân hoạt động Do vậy, phần thực vật chịu trách nhiệm tạng chức nuôi dưỡng, tăng trưởng tái tạo; phần động vật chịu trách nhiệm tạng chức cảm nhận di chuyển; phần lý trí chịu trách nhiệm khả phi vật chất hoạt động tinh thần, chọn lựa có suy nghĩ nghị lực thực hành Thơng qua hoạt động chức linh hồn, khía cạnh đạo đức trí tuệ người phát triển, theo cách hiểu đó, linh hồn tạo cầu nối thể đạo đức biểu qua hành vi ứng xử Khi bàn linh hồn bốn hoạt động chức thể - tăng trưởng, cảm thụ, di chuyển suy nghĩ - Aristoteles khẳng định khác biệt người loài động vật cấp thấp Các lồi có phản ứng với cảm thụ, cảm thụ ảnh hưởng đến hoạt động trí não lưu trữ ký ức Cịn người sao? thể khác biệt rõ rệt nhất: Con người có khả xét đoán dựa kinh nghiệm hoạt động xét đoán biểu trình tác động mạnh cảm thụ lý trí để định hướng cho sống Khi kết hợp linh hồn người với vật thể người, Aristoteles đóng góp ba điểm trội Tâm lý học cho Lịch sử Khoa học: Loại bỏ nhiều điều thần bí liên quan đến linh hồn hoạt động tâm linh vốn đầy rẫy khoa học Hy Lạp Cung cấp phương pháp nghiên cứu thỏa đáng cho lĩnh vực khoa học đặt tảng cho tư lơgíc qua việc thu thập kiện nhằm đạt tới hiệu cao Sáng tạo cách tiếp cận đối chiếu tâm linh - vật thể cho khoa học đại Aristoteles xác nhận nguồn gốc sâu thẳm hoạt động hình thái sống sức nóng mà ơng thường gọi “nhiệt nội sinh” “thở hít”, “dụng cụ” linh hồn tác động cách đẩy kéo phận khác thể nhằm tạo hiệu phục vụ cho ham muốn linh hồn Quan điểm nội dung luận thuyết “khí hợp sinh” (connate pneuma) tiếng Aristoteles Theo cách nhìn này, Aristoteles nhà khoa học phân loại giới động vật thành hai hệ thống lớn: hệ có máu (nghĩa máu đỏ) hệ không máu, cách xếp loại dựa nội dung “nhiệt” đặc điểm cách phân loại động vật Có thể nói cách phân loại tương tự kiểu xếp loại thành hai hệ động vật: có xương sống khơng xương sống, cách khơng hồn tồn phù hợp đúng, vài động vật khơng xương sống có máu đỏ Trong hệ động vật có máu, Aristoteles xếp đặt động vật nào? Ông ghi: người, động vật bốn chân đẻ đẻ trứng, rắn, lưỡng cư, chim cá Còn hệ động vật không máu? Hệ gồm: giáp xác (tôm cua), chân đầu (thân mềm), côn trùng vỏ cứng Nhóm cuối dạng trung gian động vật thực vật Một đặc điểm thứ hai cách phân loại động vật Aristoteles dựa vào phương thức tái tạo: giống đực cung cấp hình thái (nghĩa linh hồn) giống cung cấp vật liệu (nghĩa phận thể, nơi tiếp nhận sống từ linh hồn) Cách phân loại liên quan đến nhiệt: hệ sau, con, cháu có đặc điểm giống cha, ông hệ trước chứa đựng nhiều “nhiệt sinh lực” Xếp hàng đầu hệ phân loại động vật đẻ (như người) Tiếp sau động vật (như chim) đẻ trứng hồn chỉnh (nghĩa trứng khơng tăng kích thước sau lúc lọt lòng) Rồi đến động vật đẻ trứng lẫn (như cá Selachii, loại cá có sụn cá mập, cá tia vây, cá đuối ), nghĩa hình thành trứng khơng hồn chỉnh (gồm cá, thân mềm thân giáp) đến động vật đẻ ấu trùng (gồm trùng) cuối hình thái sản sinh qua nẩy chồi tự tạo sinh đám vật chất thối rữa bùn nhớt sủi bọt Trong nghiên cứu trình tái tạo lồi, Aristoteles khơng quan tâm đến giới tính di truyền, mà ơng cịn ý đến yếu tố mơi trường, q trình đấu tranh để tồn tại, ơng phân tích chức khác cách phản ứng tạng phận thể Ơng ln ý đến mục đích cuối sống hoạt động tái tạo sinh tồn Theo Aristoteles, trách nhiệm nhà Sinh học suốt trình nghiên cứu sống hữu Trong cách phân loại dựa phương thức tái tạo vậy, nhận biết thấy có điểm lấn chéo giống loài Aristoteles chưa tìm cách xếp hợp lý Tuy nhiên, nghiên cứu toàn tác phẩm Aristoteles bàn Sinh học, nhà khoa học xác nhận cách phân loại hình thái sống Con mực khổng lồ cắn câu vùng biển ngồi khơi Nam Cực hồi năm ngối Tinh protein [10/10/2008 - Sinh học Việt Nam] Sự tinh protein quan trọng từ protein tinh xác định trình tự acid amin, mối liên hệ tiến hóa protein cá thể khác khảo sát chức sinh hóa protein Hơn nữa, việc tinh thể hóa protein thực với protein tinh từ tinh thể biết cấu trúc bậc đơn vị chức protein thông qua liệu chiếu xạ tia X I Giới thiệu chung Vì vậy, q trình tinh protein khơng ngừng cải tiến để đạt độ tinh cao nhìn chung trình tinh protein cần qua bước sau: Nhận biết protein mục tiêu Ly trích protein từ tế bào Thu nhận protein mục tiêu dựa độ hồ tan, kích thước, điện tích, liên kết lực Phân tách protein điện di gel Xác định trọng lượng khối lượng protein II Nhận biết protein mục tiêu Kết tinh mẫu protein chứa loại phân tử, loại protein mà nhà sinh hóa quan tâm Mẫu protein phân đoạn chiếm 1% vật liệu ban đầu, vốn dịch ni cấy tế bào hay quan riêng biệt lấy thực vật hay động vật Để xác định protein mục tiêu từ hỗn hợp protein, nhà sinh hóa cần thực thử nghiệm dựa vào đặc tính protein Nếu protein mục tiêu enzyme thử nghiệm thực dựa hoạt tính enzyme Cụ thể với enzyme lactate dehydrogenase, enzyme có vai trị việc sản xuất lượng từ glucose tổng hợp glucose từ lactate, để xác định enzyme dựa phản ứng tế bào Sau đó, dựa vào khả hấp thụ ánh sáng mạnh bước sóng 340nm Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), ta đo lượng ánh sáng hấp thụ bước sóng 340nm đơn vị thời gian để xác định hoạt tính enzyme lactate dehydrogenase Trên thực tế việc tìm thử nghiệm hiệu thường khó, có cách thử nghiệm đặc hiệu trình tinh hiệu Tuy nhiên, để chắn trình tinh hoạt động tốt, cịn cần thơng số lượng protein có hỗn hợp thử nghiệm Hiện có nhiều phương pháp phát nhanh xác nồng độ protein Dựa vào thông số thực nghiệm hoạt tính enzyme nồng độ protein, ta xác định hoạt tính riêng enzyme tức tỉ lệ hoạt tính enzyme với hàm lượng protein có mẫu thử nghiệm Hoạt tính riêng cao q trình tinh hiệu hay nói cách khác, mục tiêu việc tinh làm tăng tối đa hoạt tính riêng III Ly trích protein từ tế bào Khi tìm thử nghiệm phù hợp chọn nguồn protein, cần phân đoạn dịch tế bào thành nhiều phần xác định xem phần chứa nhiều protein mục tiêu Quá trình tìm phân đoạn mục tiêu phát triển mày mò qua thí nghiệm Bước phá vỡ màng tế bào, tạo thành hỗn hợp đồng chất Sau phân đoạn hỗn hợp ly tâm, dịch chứa phân tử có trọng lượng thấp, phân tử có trọng lượng cao lắng xuống đáy ống ly tâm Dịch lại ly tâm lần với lực mạnh để tạo cặn dịch Tiến trình này, gọi ly tâm phân đoạn, tạo nhiều phân đoạn khác với tỉ trọng giảm dần, phân đoạn chứa hàng trăm phân tử protein khác nhau, tinh sau qua thử nghiệm hoạt tính Thơng thường, phân đoạn có hoạt tính cao nguồn vật liệu cho kỹ thuật tinh hiệu IV Thu nhận protein mục tiêu dựa độ hoà tan, kích thước, điện tích, liên kết lực Hàng ngàn protein tinh dạng có hoạt tính dựa đặc tính độ hịa tan, kích thước, điện tích liên kết lực Thông thường, hỗn hợp protein trải qua nhiều giai đoạn phân tách, giai đoạn dựa đặc tính định, để cuối protein tinh Ở bước phân tách, thử nghiệm xác định hoạt tính xác định nồng độ protein thực Lượng đáng kể protein tinh sạch, khoảng vài miligram, giúp ta biết cấu trúc không gian ba chiều chế phản ứng Vì vậy, sản lượng tồn phần điểm quan trọng trình tinh Các kỹ thuật tinh thường dùng: tủa muối, màng bán dẫn, sắc ký IV.1 Tủa muối Ở nồng độ muối cao, phần lớn protein giảm tính hịa tan, tượng gọi tủa muối (salting out) Mỗi loại protein kết tủa nồng độ muối định Vì vậy, tượng tủa muối dùng để phân đoạn protein Ví dụ fibrinogen tủa nồng độ muối ammonium sulfate 0.8 M phải đến nồng độ 2.4 M, albumin kết tủa Hiện tượng sử dụng để tăng nồng độ dung dịch protein loãng chứa phân đoạn có hoạt tính bước tinh trước Nếu cần thiết, lượng muối loại bỏ thẩm tách IV.2 Sự thẩm tách Protein phân tách thẩm tách thông qua màng bán dẫn, chẳng hạn màng cellulose với nhiều lỗ Những phân tử có cấu trức khơng gian định lớn dường kính lỗ bị giữ lại bên túi thẩm tách, đó, phân tử nhỏ ion qua lỗ ngồi túi Kỹ thuật dùng để loại bỏ muối hay tách phân tử nhỏ, với kỹ thuật không phân biệt loại protein với IV.3 Sắc ký Sắc ký phương pháp phân tách quan trọng sinh học phân tử thích hợp với nhiều loại hợp chất sản phẩm tinh sử dụng cho việc định lượng định danh Một hệ sắc ký gồm pha tĩnh, pha động mẫu cần phân tách Trong đó, tùy vào loại mẫu cần phân tách ta lựa chọn loại sắc ký nguyên liệu cho pha cố định pha di động Trong tinh protein, có bốn phương pháp ứng dụng nhiều sắc ký lọc gel dựa vào kích thước phân tử (size exclusion chromagraphy), sắc ký trao đổi ion dựa vào điện tích phân tử (ion exchange chromagraphy), sắc ký lực dựa vào lực phân tử với loại phân tử khác (affinity chromagraphy) sắc ký lỏng cao áp dựa vào kích thước phân tử có độ phân giải cao nhờ vào áp suất (high pressure liquid chromagraphy) IV.3.1 Sắc ký lọc gel Phương pháp tốt phương pháp dựa vào kích thước phân tử Mẫu nạp vào đầu cột chứa nhiều hạt có lỗ làm từ polymer khơng tan có tính hydrate hóa cao dextran, agarose (những dạng cabohydrate) hay polyacrylamide Sephadex, Sepharose, Bio-gel loại gel phổ biến thị trường có sẵn hạt có lỗ với đường kính chuẩn 100µm (0.1mm) Những phân tử nhỏ bên lẫn hạt, phân tử lớn bên ngồi hạt Vì vậy, phân tử có kích thước lớn cột chảy nhanh ngồi trước Phân tử có kích thước trung bình, vào bên hạt rời khỏi cột vị trí giữa; cịn phân tử nhỏ phải qua đoạn đường dài hơn, quanh co nên sau IV.3.2 Sắc ký trao đổi ion Tại điểm pH trừ điểm đẳng điện, protein có mang điện tích tương ứng với điểm pH Dựa vào điện tích thực chúng điểm pH định, ta phân tách hỗn hợp protein Phương pháp gọi phương pháp sắc ký trao đổi ion Trong phương pháp này, pha tĩnh hạt mang sẵn điện tích định, hạt tương tác với phân tử (protein) mang điện tích trái dấu với chúng Cụ thể, hạt mang điện âm (như cột carboxymethyl-cellulose (CM-cellulose)), tiến trình gọi sắc ký trao đổi ion dương, tương tác với phân tử mang điện tích dương Ngược lại, hạt mang điện tích dương (như cột diethylaminoethyl-cellulose (DEAE-cellulose)), gọi sắc ký trao đổi ion âm, tương tác với phân tử mang điện tích âm Vì thế, protein dấu với cột chạy khỏi cột protein trái dấu bị giữ lại cột Để phóng thích protein này, ta tăng nồng độ ion pha động, ion phân tử protein tương tác với hạt mang điện tích Ví dụ, sắc ký trao đổi ion dương, ta thêm muối natri clorua hay muối khác dung dịch tách giải ion natri tranh bám vào cột với protein có điện tích dương, đó, protein mang điện tích dương phóng thích ngồi cột theo độ lớn điện tích Hình 1: minh họa sắc ký trao đổi ion Hình 2: minh họa chế protein hệ sắc ký trao đổi ion (a) Những hạt mang điện tích dương trao đổi ion âm với dung dịch đệm Protein tích điện âm ion dương tương tác với (b) Khi protein gắn với hạt, protein thay ion âm tương tác với hạt hạt thay ion dương tương tác với protein IV.3.3 Sắc ký lực Đây phương pháp hiệu ứng dụng rộng rãi việc tinh protein Kỹ thuật dựa lực cao nhiều protein với nhóm hóa học chun biệt Ví dụ, concanavalin A, loại protein thực vật, tinh cho qua cột mang phân tử glucose liên kết cộng hóa trị Concanavalin A gắn vào cột có lực cao với glucose, protein khác khơng Concanavalin A tách giải khỏi cột ta cho thêm dung dịch glucose đậm đặc vào Phân tử đường dung dịch gắn với Concanavalin A thay phân tử glucose nối với cột Hình 3: minh họa cho chế tinh Concanavalin A sắc ký lực Sắc ký lực cịn cơng cụ hữu hiệu việc tách yếu tố phiên mã, protein điều hịa biểu gen thơng qua việc gắn đặc hiệu với trình tự DNA Hỗn hợp protein thấm qua cột có chứa trình tự DNA đặc hiệu gắn vào thể mang; protein có lực cao với trình tự DNA bắt vào trình tự giữ lại Trong thí dụ này, yếu tố phiên mã phóng thích rửa cột với dung dịch có hàm lượng muối cao Ngồi ra, người ta dựa vào tính đặc hiệu kháng nguyên kháng thể để tinh kháng nguyên hay kháng thể Nhìn chung, sắc ký lực dùng để tách protein vốn có khả nhận biết nhóm X nối cộng hóa với nhóm hay chất dẫn xuất gắn cột, sau nạp hỗn hợp protein vào cột, cột rửa lại để loại bỏ protein không tạo nối, cuối tách giải protein mục tiêu dung dịch X với nồng độ cao hay thay đổi điều kiện để làm giảm lực liên kết Sắc ký lực phương pháp tinh hiệu tương tác protein phân tử dùng mồi bắt protein có độ chuyên biệt cao IV.3.4 Sắc ký lỏng cao áp Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp dạng mở rộng kỹ thuật sắc ký cột có khả phân tách protein cải thiện đáng kể Bản thân vật liệu tạo cột vốn có phân chia rõ ràng có nhiều vị trí tương tác dẫn đến khả phân tách tăng lên đáng kể Bởi cột làm từ vật liệu mịn nên phải có áp lực tác động lên cột để có tốc độ chảy thích hợp Kết thực có phân giải cao phân tách nhanh V Phân tách protein điện di gel Để đánh giá q trình tinh protein có hiệu hay khơng, ngồi cách xác định hoạt tính đặc trưng protein có tăng lên sau bước tinh sạch, cịn cách làm hình protein diện mẫu sau bước; điều thực nhờ kỹ thuật điện di V.1 Điện di chiều Một phân tử có mang điện tích di chuyển điện trường Hiện tượng này, đặt tên điện di, giúp hướng tới kỹ thuật mạnh để phân tách protein đại phân tử khác DNA RNA Vận tốc di chuyển (v) protein (hay phân tử nào) điện trường phụ thuộc vào lực điện trường (E), điện tích thực protein (z) hệ số ma sát (f) Lực điện Ez kéo phân tử mang điện tích tới điện cực trái dấu bị cản trở lực kéo độ nhớt fv tăng lên ma sát phân tử chuyển động với môi trường Lực ma sát phụ thuộc vào khối lượng, hình dạng phân tử di chuyển lẫn độ nhớt (η) mơi trường Với khối cầu có bán kính r, ta có Điện di ln thực gel (hay vật thể rắn giấy) gel giống ray phân tử làm tăng phân tách Những phân tử nhỏ kích thước lỗ gel di chuyển xuyên qua gel, phân tử lớn lỗ gel gần khơng di chuyển Những phân tử có kích thước trung bình di chuyển gel với nhiều vận tốc khác điện di thực bảng polyacrylamide mỏng, thẳng đứng Hướng dòng điện từ xuống Gel polyacrylamide, tạo thành từ polymer hóa acrylamide liên kết chéo methylenebisacrylamide, chọn làm môi trường cho điện di có tính trơ mặt hóa học tạo hình nhanh chóng Điện di cách lọc qua gel mà theo tất phân tử, khơng xét kích thước, bị tác động lực để di chuyển chất Gel xem tương đương với hạt cột lọc gel Các protein phân tách dựa khối lượng điện di acrylamide điều kiện bị biến tính Hỗn hợp protein hòa tan dung dịch sodium dodecyl sulfate (SDS), chất tẩy mang điện tích âm phá tất nối khơng cộng hóa trị protein ban đầu Mercaptoethanol (2-thioethanol) hay dithiothreitol thêm vào để làm giảm số nối disulfide Phức hợp SDS với protein bị biến tính có điện tích thực âm tỉ lệ thuận với khối lượng protein Điện tích âm có gắn với SDS lớn nhiều điện tích thân protein ban đầu; thế, điện tích ban đầu protein khơng ảnh hưởng đáng kể đến điện tích phức hợp Phức hợp SDS-protein sau mẫu để chạy điện di Khi điện di kết thúc, protein gel nhìn thấy dãy băng cách nhuộm với bạc hay chất nhuộm màu Coomassie blue Những đánh dấu phóng xạ phát cách đặt phim chụp x quang lên miếng gel, trình gọi phóng xạ tự ghi Những protein nhỏ di chuyển nhanh gel, protein lớn phía đầu, gần vị trí nạp mẫu Tính di động phần lớn chuỗi polypeptide điều kiện tỉ lệ với khối lượng chúng Tuy nhiên, có vài protein giàu carbohydrate protein màng khơng tn theo mối tương quan SDS-PAGE có độ phân tách cao, cho kết nhanh độ nhạy cao Chỉ với lượng nhỏ khoảng 0.1ug (~2pmol) protein cho vạch rõ nhuộm với Coomassie blue chí (~0.02ug) phát nhuộm bạc Những protein chênh lệch khối lượng khoảng 2% (ví dụ: 40 kD 41 kD hay khác khoảng 10 acid amin) phân biệt SDS-PAGE Vì vậy, SDS-PAGE giúp đánh giá kết trình tinh Với phân đoạn đầu tiên, kết dãy gồm nhiều protein Nhưng qua bước tinh sạch, số lượng protein giảm có băng ngày đậm Vạch tương ứng với protein mục tiêu V.2 Điện di dựa vào điểm đẳng điện Các protein cịn phân tách điện dựa vào tỉ lệ số acid amin có tính acid số acid amin có tính base chúng Điểm đẳng điện protein (pI) điểm pH mà điện tích thực Tại điểm pH này, tính di động protein điện trường z cơng thức (1) Mỗi protein có pI riêng; ví dụ pI cytochrome C, protein vận chuyển ion có tính base cao, 10.6, pI albumin huyết thanh, protein có tính acid máu, 4.8 Giả định cho hỗn hợp protein chạy điện trường miếng gel với khuynh độ pH, khơng có diện SDS Mỗi protein di chuyển đến vị trí mà pH pI Dựa vào tượng này, ta có phương pháp phân tách protein dựa vào điểm đẳng điện protein để tạo Khuynh độ pH, trước hết cho vào gel hỗn hợp polyampholyte (những polymer nhỏ đa điện tích) có nhiều giá trị pI, sau điện di hỗn hợp Điện di dựa vào điểm đẳng điện phân tách protein nhanh với khả phân biệt chênh lệch pI khoảng 0.01 hay protein khác đơn vị điện tích phân tách phương pháp V.3 Điện di hai chiều Đây phương pháp có khả phân tách cao sư kết hợp SDS-PAGE với điện di dựa vào điểm đẳng điện Mẫu protein chạy điện di dựa vào điểm đẳng điện sau đó, đặt khoảng gel có chứa protein vừa điện di lên gel SDS-polyacrylamide theo phương nằm ngang Protein chịu điện trường theo chiều dọc Kết mơ hình điểm phân tách hai chiều, chiều ngang theo điểm đẳng điện, chiều dọc theo khối lượng Khả phân tách phương pháp chứng minh ngàn protein vi khuẩn E coli phân tách lần chạy điện di Những protein phân tách từ tế bào điều kiện sinh lý khác phân tách phương pháp này, sau cường độ tính hiệu xác định Với cách này, protein cụ thể thấy dạng mạnh hay yếu tùy vào tình trạng sinh lý Tuy nhiên, phương pháp có hạn chế có nhiều protein phân tách lại phân biệt rõ Để khắc phục hạn chế này, người ta kết hợp điện di hai chiều với kỹ thuật khối phổi V.4 Đánh giá kết tinh protein Sau bước tinh sạch, thông số sau cần ghi nhận để đánh giá trình tinh protein: - Protein tổng số: lượng protein có phân đoạn Thơng số tính cách nhân nồng độ phần phân đoạn với tổng thể tích phân đoạn - Hoạt tính tổng: hoạt tính enzyme phân đoạn Thơng số tính cách nhân hoạt tính enzyme có lượng mẫu xét nghiệm với tổng thể tích phân đoạn - Hoạt tính riêng: hoạt tính tổng chia cho protein tổng số - Yield: hoạt tính cịn lại sau bước tinh thể phần trăm hoạt tính dịch chiết thơ với hoạt tính dịch chiết khởi đầu 100% - Mức tinh sạch: mức độ tinh sạch, tính cách chia hoạt tính riêng, tính sau bước tinh sạch, với hoạt tính riêng dịch chiết ban đầu Qua theo nghiên cứu khảo nghiệm, người ta thấy sau bước tinh sạch, mức độ tinh tăng lên yield lại giảm Thật vậy, với kỹ thuật SDS-PAGE, ta nạp lượng mẫu định vào giếng gel ứng với bước tinh sạch, ta thấy số băng giảm tỉ lệ với mức độ tinh tỉ lệ lượng protein mục tiêu với tổng số protein diện tăng Vì vậy, đánh giá trình tinh phải dựa vào thông số mức độ tinh yield Một q trình tinh tốt có mức độ tinh cao số yield thấp Nếu số yield cao cịn mức độ tinh thấp có nghĩa nhiều tạp nhiễm mẫu (nhiều protein protein mục tiêu) làm phức tạp việc giải thích thí nghiệm VI Xác định khối lượng protein Phép ghi phổ khối lượng kỹ thuật dùng để phân tích hóa học hữu nhiều năm Tuy nhiên, gần đây, khả bay thấp protein làm tác dụng phép ghi phổ khối lượng việc nghiên cứu phân tử Khó khăn khắc phục có kỹ thuật chuyển protein đại phân tử khác thành dạng khí đưa vào ứng dụng matrix-assisted laser desorption-ionization (MALDI) electrospray spectrometry Ở tập trung vào kỹ thuật MALDI Trong kỹ thuật này, ion protein phóng sau tăng tốc qua điện trường Những ion di chuyển qua đường ống dài hút chân không (flight tube), ion nhỏ di chuyển nhanh đến đầu đọc trước Vì vậy, dựa vào thời gian bay (time of flight - TOF) điện trường ta biết khối lượng protein (hay xác tỉ lệ khối lượng với điện tích) Với lượng nhỏ phân tử sinh học, dù nhỏ đến khoảng vài picomole đến vài femtomole, phân tích với cách Một máy phổ ghi khối lượng dạng MALDI-TOF dược dùng phân tích hỗn hợp insulin βlactoglobulin kết khối lượng protein 5733.9 18,364, so với kết tính tốn la 5733.5 18,388 Thí nghiệm cho thấy MALDI-TOF thật kỹ thuật xác để xác định khối lượng protein Kỹ thuật ứng dụng việc xác định dựa vào khối lượng peptide (peptide mass fingerprinting) kỹ thuật mở rộng khả ứng dụng điện di hai chiều Mẫu cần nghiên cứu chiết phân cách riêng biệt phương pháp hóa học hay enzyme học Khối lượng phân đoạn protein xác định phương pháp khối phổ Cuối cùng, khối lượng peptide so với số liệu có tính máy vi tính Kỹ thuật cho kết tốt Ví dụ, số 150 protein nấm men phân tách điện di chiều, kỹ thuật giúp xác định 80% protein VII Siêu ly tâm Siêu ly tâm không phương pháp phân tách hỗn hợp thơ thành phần tế bào mà hiệu việc phân tách phân tích phân tử sinh học Với phương pháp này, không xác định khối lượng tỉ trọng mà cịn biết hình dạng phân tử phân tích tương tác phân tử Để có điểm này, cần diễn tả cách toán học phân tử bị tác động lực ly tâm Dưới tác động lực ly tâm, phân tử di chuyển qua môi trường lỏng Để biết tốc độ di chuyển phân tử ta cần phải tính hệ số lắng (s) theo cơng thức với m khối lượng phân tử, v thể tích phần (nghịch đảo tỉ trọng phân tử), p tỉ trọng môi trường f số lắng thường biểu đơn vị Svedberg (S) 10-3 s Giá trị S nhỏ, phân tử di chuyển chậm Vận tốc lắng phân tử phụ thuộc vào khối lượng Một phân tử có hình dạng tỉ trọng với phân tử khác nặng lắng nhanh Hình dạng ảnh hưởng đến vận tốc lắng tác động đến độ nhớt Hệ số ma sát phân tử cuộn lại nhỏ phân tử cồng kềnh dù chúng có khối lượng Vì vậy, phần tử dạng thẳng lắng chậm phân tử hình cầu dù chúng có khối lượng Một phân tử đặc di chuyển mau phân tử đặc nghịch đảo lực đẩy phân tử đặc nhỏ Vận tốc lắng phụ thuộc vào tỉ trọng dung dịch (p) phân tử lằng p < 1, p > không di chuyển p = Một kỹ thuật tách protein dựa vào hệ số lắng khác protein kỹ thuật ly tâm phân đoạn tạo khuynh độ tỉ trọng ống ly tâm cách trộn dung dịch có tỉ trọng khác nhau, có tỉ trọng cao, có tỉ trọng thấp Ví dụ, hỗn hợp sucrose 20% sucrose 5% có khuynh độ tỉ trọng từ 5% phía đến 20% đáy tube lượng nhỏ dung dịch hổn hợp protein nạp vào phía khuynh độ tỉ trọng máy quay, protein di chuyển theo khuynh độ tách dựa hệ số lắng chúng thời gian tốc độ ly tâm có qua thực nghiệm Ta tạo lỗ đáy ống ly tâm để thu nhận phân đoạn protein Khối lượng protein xác định trực tiếp trạng thái lắng cân có nghĩa mẫu ly tâm vận tốc thấp đủ để lắng cân với khuếch tán kỹ thuật xác định khối lượng protein xác sử dụng cho protein khơng qua biến tính cấu trúc bậc bốn protein bảo tồn Đây điểm lợi phương pháp so với SDS-PAGE, định khối lượng protein bị biến tính Với hai phương pháp này, SDS-PAGE cho ta biết khối lượng đơn phân, siêu ly tâm phân đoạn cho ta biết khối lượng dạng đa phân, ta kết hợp để biết có đơn phân protein đa phân Reference: http://academics.vmi.edu/chem_aa/CH402/experiments/ion_exchange.htm http://courses.cm.utexas.edu/jrobertus/ch339k/overheads-1/ch5_ion-exchange.jpg Hoa Diên Vĩ - Sứ điệp hạnh phúc [05/03/2006 - Sinh học Việt Nam] Được xem loài hoa thiêng, người ta tin hoa Diên Vĩ có khả chữa bệnh dùng làm thuốc từ thời xa xưa Vào kỷ sau Công Nguyên, vị y sĩ Hy Lạp Dioscorides đưa thuốc dùng rễ hoa Diên Vĩ uống với mật ong, giấm hay rượu vang để chữa ho, cảm lạnh, khó tiêu chứng đau thần kinh tọa Rễ hoa Diên Vĩ dùng để tạo hương thơm Hoa Diên vĩ (Iris) Ý nghĩa: Lịng trung thành, khơn ngoan, lịng dũng cảm, niềm hy vọng Thông điệp: "Promise", "I have a message for you", "Your friendship means so much to me", "My compliment to you" Rainbow Iris Những sắc màu nhẹ chuyển đổi Của báu vật tuyệt vời vũ trụ Chính hoa Diên Vĩ phía trời tây Bắc ngang chiều cầu vồng tình tự (John Arrington) Tiếng Hy Lạp, "Iris" có nghĩa Cầu Vồng Trong thần thoại Hy Lạp, Iris tín sứ thần Zeus nàng thường xuất hình cầu vồng Nàng người đưa tin đỉnh Olympus, Iris mang thông điệp vị thần linh từ "con mắt Thiên Đường" xuống cho nhân loại trái đất qua vòng cung cầu vồng rực rỡ Từ Iris có nghĩa "con mắt Thiên Đường" (the eye of Heaven) Iris, ta biết, tên nữ thần Hy Lạp, lồi hoa, cịn có nghĩa trịng đen mắt Điều ngụ ý mang mảnh Thiên Đường Những người đàn ơng Hy Lạp thường trồng hoa Diên Vĩ tím mộ người phụ nữ mà họ yêu thương để tỏ lịng tơn kính nữ thần Iris, người mang sứ mệnh dẫn dắt linh hồn phụ nữ đến chốn Thiên Đàng (the Elysian fields) Diên Vĩ lồi lưu niên có thân thảo vươn cao, hình lưỡi kiếm đóa hoa to nhiều màu sắc với ba cánh ba đài hoa rũ xuống Có 200 lồi hoa Diên Vĩ xinh đẹp khác với màu xanh da trời nhạt, tím, vàng, trắng, hồng, cam, nâu đỏ đa dạng màu sắc cầu vồng Hoa Diên Vĩ xem sứ giả mang đến điềm lành niềm hy vọng Ba cánh hoa Diên Vĩ đại diện cho lòng Trung Thành, Khơn Ngoan lịng Dũng Cảm Hoa Diên Vĩ vàng biểu tượng lửa niềm đam mê Hoa Diên Vĩ thấy sa mạc, đầm lầy hay miền Bắc cực Siberia lạnh giá, nhiều vùng khí hậu ơn hòa Hoa Diên Vĩ thường vẽ tranh tĩnh vật, danh họa Vincent van Gogh, Monet Có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải phía Nam Châu Âu, hoa Iris người Hy Lạp cổ đặt trán Nhân Sư vương trượng đức vua xem biểu tượng quyền lực Vào năm 1479 trước Công Nguyên, Ai Cập, để ghi nhớ chiến công Syria, vua Thutmose III cho vẽ hoa Diên Vĩ tường đền thờ Hoa Diên Vĩ biểu tượng hồng gia che chở thần thánh suốt hàng kỷ khắp giới Loài hoa đầy sức thu hút nhiều người ngưỡng mộ Các vị vua chúa nước Pháp dùng làm biểu tượng hồng gia gọi Fleur-de-lis "Fleur-de-lis" có nguồn gốc từ tên "Fleur-de-Louis", sau thời vua Louis VII, năm 1147 Theo thời gian, tên chuyển thành "Fleur-de-luce", có nghĩa hoa ánh sáng (flower of light), cuối đến ngày nay, gọi "Fleur-de-Lys", hay Flower of the Lily (Lily : Hoa Huệ Tây, Loa Kèn, Bách Hợp) Fleur-de-Lis biểu tượng nước Pháp từ kỷ 13 Hồng gia Pháp trang trí hoa Diên Vĩ áo choàng, đồ vật cung điện tường biểu tồn bích, ánh sáng sống Có nhiều truyền thuyết khác giải thích hoa Diên Vĩ chế độ quân chủ Pháp chọn làm biểu tượng Tương truyền rằng, Clovis, vua nước Pháp triều đại Mêrôvê đối mặt với đội quân thiện chiến Alamanni (Đức) đến xâm chiếm vương quốc mình, ơng nói với hồng hậu Clotida ơng theo đạo chịu rửa tội Chúa phù hộ ơng đánh thắng trận đấu (trước hồng hậu nhiều lần khuyên chồng vào đạo ông không nghe) Cuối cùng, ông thắng thật nhận fleur-de-lis làm biểu tượng Tiếp đó, vào kỷ 12, vua Louis trở thành hoàng đế nước Pháp khắc họa hoa Diên Vĩ khiên Nữ anh hùng nước Pháp, Joan of Arc (Jeanne d'Arc) mang theo cờ trắng có biểu tượng Chúa hộ mệnh hoàng gia (hoa Diên Vĩ ) bà đánh bại quân Anh Orléans (1429) Ở Nhật, hoa Diên Vĩ tượng trưng cho chí khí anh hùng dòng dõi quý phái Hoa Diên Vĩ phần quan trọng lễ hội mùa xuân dành cho bé trai (Oshin dịch giới thiệu) Biến vi khuẩn E.coli thành nhiên liệu sinh học [16/02/2009 - Sinh học Việt Nam] Lần nhà nghiên cứu Trường kỹ thuật khoa học ứng dụng UCLA Henry Samueli thành công việc đẩy tự nhiên qua khỏi giới hạn qua việc biến đổi Escherichia coli, loại vi khuẩn thường liên quan đến ngộ độc thức ăn, mặt di truyền, để tạo loại cồn chuỗi dài cần thiết cho việc tạo nhiên liệu sinh học James Liao, giáo sư hóa học cơng nghệ sinh học phân tử UCLA, cho biết: “Trước đây, chúng tơi tổng hợp cồn chuỗi dài chứa nguyên tử cácbon Chúng tơi dừng ngun tử cácbon, đạt cách tự nhiên Cồn chưa tổng hợp với nhiều nguyên tử cácbon trước Hiện nay, tìm cách để xây dựng protein theo cách hoàn toàn E.coli để tạo cồn chuỗi dài với nguyên tử cácbon” Protein phương pháp chuyển hóa Liao nhóm nghiên cứu ông phát triển, công bố Proceedings of the National Academy of Sciences số ngày 30 tháng 12 Cồn chuỗi dài, với nguyên tử cácbon nhiều hơn, chứa nhiều lượng vào khoảng khơng gian nhỏ dễ dàng tách từ nước, khiến chúng bị bay ăn mòn loại nhiên liệu sinh học ethanol hành Số lượng nguyên tử cácbon nhiều, độ đậm đặc nhiên liệu sinh học cao Ethanol, thường làm từ ngơ mía, chứa nguyên tử cácbon Sinh vật thường tạo lượng lớn amino axit, thành phần protein Trong nghiên cứu mình, Liao đồng nghiệp nguyên cứu chuyển hóa amino axit E.coli thay đổi cách chuyển hóa vi khuẩn cách thêm vào hai gen mã hóa đặc biệt Một gen, từ vi khuẩn tạo mát, gen khác, từ loại me thường sử dụng để ủ Hai gen thay đổi phép tiền thân amino axit E.coli, keto axit, tiếp túc trình làm dài chuỗi cuối tạo loại cồn chuỗi dài Liao, tác giả nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu có ý nghĩa hai lý Từ quan điểm khoa học, muốn chứng tỏ mở rộng khả tự nhiên việc hình thành phân tử cồn Chúng tơi cho thấy chúng tơi khong bị giới hạn tạo hóa sinh Từ quan điểm lượng, muốn tạo phân tử lớn chuỗi dài chứa nhiều lượng Việc có ý nghĩa việc chế tạo xăng chí nhiên liệu máy bay” Lĩnh vực chế tạo nhiên liệu sinh học từ sinh vật có tiềm giải vấn đề tượng ấm lên toàn cầu, ý nghĩa khoa học việc biến đổi gen thành cơng đem lại lợi ích ngồi mơi trường Đồng tác giả Kechun Zhang, nhà nghiên cứu thuộc UCLA, cho biết: “Chúng sử dụng E.coloi hệ thống gen biết đến, loại vi khuẩn phát triển nhanh chúng tơi tạo dễ dàng Tuy nhiên kỹ thuật sử dụng nhiều sinh vật khác, mở nhiều khả lĩnh vực polymer chế tạo thuốc” Nghiên cứu Ban lượng Học viện nghiên cứu gen protein UCLA tài trợ Gene hổ tuyệt chủng"hồi sinh" thể chuột [21/05/2008 - Sinh học Việt Nam] 70 năm sau lồi hổ có túi Tasmanian tuyệt chủng, ADN nhà khoa học Úc làm cho "hồi sinh" bên thể chuột Lần giới, gene loài hổ Tasmanian tuyệt chủng tiêm vào phôi chuột (Ảnh: smh.com.au) Đây lần ADN động vật tuyệt chủng thực chức bên thể sống Kỹ thuật giúp khám phá thêm khủng long hay người cổ Neanderthal Để thực nghiên cứu trên, nhà khoa học thuộc ĐH Melbourne (Úc) ĐH Texas (Mỹ) trích mẫu ADN hổ Tasmanian 100 năm tuổi, bảo quản ethanol bảo tàng, tiêm vào phôi chuột để nghiên cứu phát triển sụn Kết quả, họ phát gene Col2A1 hổ Tasmanian có chức tương tự việc phát triển sụn xương nằm thể chuột Kết hứa hẹn phát triển công nghệ y sinh để tạo gene giúp tái tạo lại sụn Hổ Tasmanian động vật ăn thịt bí ẩn bị săn bắn đến tuyệt chủng tự nhiên vào đầu kỷ 20 Đến năm 1936, hổ Tasmanian cuối biết đến chết sở thú Hobart Theo nhà khoa học, thời điểm nay, tốc độ tuyệt chủng loài gia tăng mức độ báo động, nghiên cứu giúp hiểu rõ loài động vật hồn tồn tuyệt chủng, từ tiếp cận tính đa dạng sinh học chúng Cấy gene người vào chuột [27/09/2005 - Sinh học Việt Nam] Các nhà khoa học lần chuyển ghép thành công nhiễm sắc thể người vào chuột, tạo nên bước đột phá mở hướng việc điều trị bệnh Down chứng rối loạn khác Những chuột biến đổi gene mang copy nhiễm sắc thể người 21 Đó cặp nhỏ số 23 cặp nhiễm sắc thể người gồm khoảng 225 gene Thành tựu đánh dấu 13 năm nghiên cứu nhà khoa học Viện Sức khoẻ y tế quốc gia London Viện thần kinh học "Chúng lạc quan việc cấy ghép thành cơng giúp nhìn sâu vào vấn đề mà bệnh nhân Down gặp phải", Victor Tybulewicz, người đứng đầu nghiên cứu, nói Hội chứng Down ảnh hưởng tới 1/800 ca sinh nở, gây chậm chễ việc phát triển thể chất thần kinh Những người bị bệnh gặp vấn đề tim, thính giác có nguy cao mắc bệnh máu trắng Alzheimer Tiến sĩ Elizabeth Fisher Viện thần kinh học cho công nghệ giúp nhà khoa học tìm gene gây triệu chứng Down khả mắc bệnh khác Nhiễm sắc thể người hoà lẫn với tế bào gốc phát triển chuột hố chất giúp chúng dễ hồ tan với Thế bào gốc mang nhiễm sắc thể 21 sau tiêm vào phơi chuột cấy vào chuột mẹ Kết cho chuột có nhiễm sắc thể người Mặc dù chuột trơng bình thường, chúng phát triển đặc điểm khác liên quan đến bệnh Down Hiệp hội Hội chứng Down Anh hoan nghênh nghiên cứu cho có ảnh hưởng tích cực tới sống người mắc bệnh "Bất nghiên cứu giúp hiểu người bị Down dễ bị mắc bệnh khác vô quan trọng, phải thừa nhận chưa mang tới phương pháp điều trị cụ thể cho bệnh Down" Cà chua mang gene tạo độc chất ếch giúp kháng bệnh [28/07/2005 - Sinh học Việt Nam] Một lọai hóa chất mà lòai ếch vùng Nam Mỹ thường tiết da chúng giúp bảo vệ cà chua lọai nông nghiệp khác khỏi nhiều bệnh tật, thành tựu vừa đạt nhà công nghệ sinh học Canana công bố online tờ Theoretical and Applied Genetics tháng vừa qua (doi: 10.1007/s00122-005-2056-y) Theo đó, nhà nghiên cứu Đại học Victoria chèn gene ếch hiệu chỉnh vào cà chua (Solanum tuberosum L) khiến cho cà chua tạo hóa chất Và kết cho thấy cà chua biến đổi gene kháng lại xâm nhiễm nhiều lọai nấm mốc vi khuẩn gây bệnh, bệnh thối rễ, trụi cây, … Các nhà động vật biết nhiều lịai ếch khác sản xuất nhiều lọai độc tố khác da chúng, hàm lượng độc lực phụ thuộc vào môi trường sống nơi chúng sống, họ chất độc có tên dermaseptin Các độc chất ngòai việc giúp ếch chống lại vi sinh vật xâm hại da giúp chúng chống lại tác nhân gây bệnh khác Thành viên có độc tính cao họ dermaseptin B1 ly trích từ da lịai ếch có tên Phyllomedusa bicolor sống rừng mưa vùng Nam Mỹ, nơi mà điều kiện độ ẩm nhiệt độ độ cao điều kiện lý tưởng cho nấm mốc vi khuẩn sinh sôi nảy nở Nhóm nghiên cứu Santosh Misra đứng đầu cho thấy dạng tương cận tổng hợp dermaseptin B1 kìm hãm tăng trưởng phổ rộng khác cách thường lòai nấm mốc gây bệnh thực vật Alternaria, Cercospora, Fusarium, Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia Verticillium; lòai vi khuẩn Erwinia carotovora, lòai vi khuẩn gây bệnh đen cuống cho cà chua ngòai ruộng hay làm thối trữ kho Các nhà nghiên cứu hiệu chỉnh cà chua để sản xuất độc chất nói đặt điều kiện dễ dàng bị vi sinh vật công Kết cho thấy gene chèn vào thể phổ kháng khuẩn với họat lực mạnh mẽ đáng ngạc nhiên Santosh Misra, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu cho tờ SciDev.Net biết khuynh hướng chuyển gene giúp nhà nông nước phát triển giảm thiểu sử dụng thuốc trừ sâu, gia tăng suất giảm thiểu tỷ lệ hao hụt sau thu họach chế biến Nấm mốc vi khuẩn gây thất thóat nặng nề cho nhà nơng trồng cà chua Nhiều khuynh hướng gần coi “chuẩn mực” khuyến cáo nông dân sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc trừ sâu lại yếu tố gây hại cho mơi trường sức khỏe người sử dụng, tệ hại cịn thúc đẩy cho nấm mốc vi khuẩn gia tăng kháng thuốc Nhóm Misra cho cà chua chuyển gene kháng lại nhiều sinh vật gây bệnh gene tạo độc chất sử dụng cho cà chua nghiên cứu áp dụng cho lọai khác lúa mỳ, lúa mạch, mía, … Các nhà khoa học cịn cho thấy kết nghiên cứu bước đầu chứng minh tính an tòan cùa dermaseptin B1 người sinh vật khác Họ cịn nói thêm chuyển gene hịan tịan khơng bị tác động phụ mang gene chuyển Eric Messens, giáo sứ di truyền học thực vật Flanders Interuniversity Institute for Biotechnology, Ghent University, Belgium, cho nghiên cứu tính an tịan thực vật chuyển gene sử dụng gene tạo độc chất phải coi tiên phong cho nghiên cứu sau Messons nói với SciDev.Net điều quan trọng phải kiểm tra liệu dermaseptin B1 có gây độc cho người động vật hay không phải nghiên cứu liệu hóa chất bị phân hủy hay tích tụ thể "Các ảnh hưởng lâu dài phải đánh giá cẩn thận tác giả giải thích hàm lượng dermaspetin mức thấp, tác động tích tụ khơng thể bỏ qua" giáo sư Messons nhấn mạnh Ví dụ, giáo sư Messons cho biết thêm, Bangladesh Ấn Độ xảy tượng người ăn đậu tên Lathyrus sativus thời gian dài bị cảm giác độc chất lòai đậu tích tụ thể người tiêu dùng Giáo sư Menssons khuyến cáo tính an tịan cải thiện cách đảm bảo cà chua chuyển gene nên tạo độc chất dermaseptin B1 mà chúng bị vi sinh vật công độc chất nên tiết vỏ cà chua chúng dễ dàng bị lọai bỏ rửa nước hay lột vỏ Nhân thành công lợn mang gien người [14/07/2005 - Sinh học Việt Nam] Các nhà khoa học Hàn Quốc vừa nhân thành công lợn mang gien người Đây bước tiến lớn nỗ lực cấy ghép nội tạng lợn cho người mà không gây biến chứng Con lợn nhân mang gien người Theo TS Park Kwang-Wook, trưởng nhóm nghiên cứu, lợn nhân chuyển gien để mang gien HLA-G người Gien HLA-G giúp quan nội tạng lợn có hội chấp nhận cao ghép cho người Nhóm nghiên cứu nhân lợn cách lấy tế bào từ lợn lùn (loại lợn sử dụng để tạo quan cấy ghép) Tiếp đến, họ tiêm gien HLA-G vào tế bào cấy tế bào vào tử cung lợn Kết lợn chào đời phương pháp mổ đẻ song có sống sót Đào thải miễn dịch trở ngại lớn cấy ghép nội tạng cho người Hệ miễn dịch người cơng quan cấy ghép coi quan kẻ xâm nhập Thường tiến trình khống chế cách cho bệnh nhân uống thuốc chống thải ghép Theo nhóm nghiên cứu, tế bào từ lợn nhân nói làm giảm 60-70% sức mạnh tiêu diệt quan cấy ghép kháng thể người Con lợn mang gien HLA-G giới sản phẩm hợp tác Công ty MGenbio Viện nghiên cứu chăn ni quốc gia Hàn Quốc Nhóm nghiên cứu cho cần phải tiếp tục nghiên cứu để bổ sung thêm 3-5 gien miễn dịch làm cho quan lợn thực phù hợp với người Gạo vàng phiên mới: Nhiều vitamin A ... phát thực vật khơng có hốc tế bào gốc hoạt động khơng thể tái tạo sinh trưởng bình thường, cho thấy tế bào khác không thay tất chức tế bào gốc Các nhà khoa học gần cho biết việc bắt buộc tế bào tế. .. tế bào gốc động vật có vú thể số gen chuyển hóa tế bào thành tế bào gốc – trình biết đến với tên gọi “tái lập trình” Năm 2008 người cứu tờ Nature thực Học viện tế bào gốc Harvard tái tạo tế bào. .. trưởng thành, có khả sinh sản trọng lượng từ 18g trở lên “Sau thực trình này, thu nhận số tế bào mầm sinh dục Khi thu nhận tế bào mầm sinh dục này, tiếp tục đưa vào phịng thí nghiệm Thực ni tế bào