Từ năm 1920 đến 1930, nhà phôi học Mỹ Thomas Hunt Morgan và nhiều nhà nghiên cứu khác đã phát hiện ra các ngoại lệ đối với quy luật di truyền của Mendel và thấy rằng, các gen không phải [r]
(1)Di truyền học sau Mendel Năm 1865, kể từ Gregor Mendel công bố các phát ông tính di truyền, đến đã là hơn140 năm Qua các thí nghiệm đã thực trên hàng nghìn cây đậu Hà Lan, Mendel nhận thấy các "nhân tố", tức các đặc điểm di truyền, truyền từ đời này sang đời khác theo cách đặc thù Tiếc phát này ông đăng trên tạp chí địa phương, dù có mặt các thư viện lớn châu Âu thời ấy, lại không để ý tới Những bước tiến chính di truyền học sau Mendel Vào khoảng năm 1880, kính hiển vi đã giúp người ta nhận thấy tế bào phân chia thì nhân nó xuất cấu trúc hình sợi, tức nhiễm sắc thể, sánh đôi với Thoạt tiên, nhiễm sắc thể cặp tự nhân đôi lên Như có hai cặp và cặp vào tế bào hình thành Tại số kỳ phân chia, nhân đôi nhiễm sắc thể diễn bình thường, số kỳ khác nhân đôi này không xảy và các cặp nhiễm sắc thể tự tách ra, thành viên cặp vào tế bào Như vậy, có "cái gì đó" chuyển từ tế bào này sang tế bào khác theo chế chính xác "Cái gì đó" có thể là "mệnh lệnh" di truyền chi phối hoạt động tế bào Năm 1900, các định luật Mendel và báo cáo ông các nhà sinh học các nước Hà Lan, Đức, Áo phát lại đồng thời Người ta thấy nhiễm sắc thể là sở vật chất tính di truyền Năm 1903, nhà sinh học Mỹ Sutton cho rằng, các "nhân tố di truyền" mà Mendel gọi là các "gen" nằm các nhiễm sắc thể và nhân tế bào có vai trò quan trọng di truyền Từ năm 1920 đến 1930, nhà phôi học Mỹ Thomas Hunt Morgan và nhiều nhà nghiên cứu khác đã phát các ngoại lệ quy luật di truyền Mendel và thấy rằng, các gen không phải là thực thể tách rời hoàn toàn mà gắn bó với các nhiễm sắc thể, nhiễm sắc thể chứa nhiều gen và là sở tượng di truyền liên kết Bản đồ gen chi tiết cặp nhiễm sắc thể ruồi dấm đã biết đến năm 1925, từ đó áp dụng cho nhiều sinh vật khác, kể loại đậu thí nghiệm Mendel Năm 1930, thuyết nhiễm sắc thể tính di truyền xây dựng vững Vào thời Morgan, người ta đã biết đến tồn biến dị gọi là đột biến và cùng với thuộc tính di truyền, các gen có thể trải qua biến đổi ngẫu nhiên và biến đổi này di truyền Năm 1926, Muller - cộng Morgan đã chứng minh tia X có thể làm tăng tần số biến đổi này, từ đó người ta có thể gây biến dị các tác nhân vật lý và hoá học Từ năm 1940 và sau đó, Beadle và Tatum (Mỹ) đã chứng minh các gen điều khiển hóa học tế bào qua điều khiển sản xuất các enzim, gen tương ứng với hình thành enzim riêng theo nguyên tắc đối Lop12.net (2) Năm 1944, Oswald Avery cùng với hai cộng là Mc Leod và Mc Carty (Mỹ) đã tìm chất cấu tạo nên các gen là axit deoxyribonucleic (ADN) Năm 1953, ba Watson, Crick và Wilkins phát cấu trúc xoắn kép ADN và chế tự tái sinh nó Từ năm 1955 đến 1960, Fraenkel Conrad và Schramm phát axit ribonucleic (ARN) và vào đầu năm 60, người ta đã làm rõ mối quan hệ các gen và protein Từ năm 1961 đến 1963, tiến đáng kể đã đạt là giải mã di truyền Nhiều nhà khoa học thời kỳ này đã lập danh sách đầy đủ các "từ mã" ADN tương ứng với các axit amin khác Năm 1967, sau nắm trình tự xếp các bazơ đoạn gen ADN nấm men, Khorana (Mỹ) đã tổng hợp thành công đoạn gen đó Mấy năm sau, tập thể ông đã tổng hợp hoàn toàn gen đầy đủ vi khuẩn đường ruột (E coli) Năm 1976, họ ghép gen này vào tế bào vi khuẩn Gen nhân tạo ghép đã "sống" và hoạt động bình thường tế bào này Đầu năm 1977, tập thể Sanger (Anh) đã xác định trình tự xếp đầy đủ 5.375 bazơ ADN loại virut Từ đó, việc thành lập "thư viện gen", nghĩa là xác định tổ hợp các chữ cái di truyền gen đáng quan tâm sinh vật nào đã trở nên thông dụng và nhanh nhờ đóng góp tin học Không thế, các nhà sinh học phân tử còn muốn xác định trình tự gen mà điển hình là dự án gen người từ năm 1987 Những nghiên cứu nói trên là sở kỹ thuật di truyền, còn hay gọi là công nghệ gen, nhằm tạo chương trình di truyền cải tạo sinh vật tận gốc Từ sinh vật nhân đến sinh vật tổng hợp Khi đã nắm "cẩm nang di truyền", tức gen là gốc sinh vật, người ta có thể nhân sinh vật đó Nguyên tắc chung là cấy nhân (nơi chứa toàn các gen) tế bào bình thường thể vào tế bào trứng chưa thụ tinh bị tách nhân, sau đó đưa trứng này vào tử cung chính mẹ đẻ "mẹ nuôi" nào khác để "phôi" phát triển đó đủ thời gian để đời Thành tựu nhân điển hình là đời cừu Dolly Dù nhân sinh vật bậc cao khơi các vấn đề an toàn và đạo đức đây chưa phải là mục tiêu cuối cùng Hiện nay, các nhà sinh học còn muốn tổng hợp gen, biến đổi mã di truyền và nghĩ các dạng sống Thiết kế lại sống là cách đặt tên Steven Benner - nhà hóa học Trường Đại học Florida, Gainesville, hội nghị ông năm 1988 Interlaken, Thụy Sĩ Vì tên này gây xôn xao nên Benner phải đổi là Thiết kế lại các phân tử sống Hội nghị Benner đã giúp xác định nhánh lĩnh vực nảy sinh là sinh học tổng hợp Năm 2002, nhà virut học Eckard Wimmer Trường Đại học New York cho biết tập thể ông đã tạo loại virut bại liệt sống từ số không nhờ sử dụng các đoạn ADN đặt hàng và đồ gen virut có sẵn trên mạng Internet Thành tựu bật này khiến người ta lo bọn khủng bố sinh học có thể tạo các sinh vật gây bệnh còn nguy hiểm Ebola, đậu mùa bệnh than Nếu Wimmer phải năm để tạo loại virut ông thì tháng 11.2003 tập thể Craig Venter Viện Biological Energy Alternatives, Rockville, Maryland cho biết họ cần tuần để "lắp ráp" virut nhiễm vào vi khuẩn Đồng thời, các tế bào vi khuẩn "lắp lại" để thực các chức mà chúng không đạt tự nhiên Ai biết người ta Lop12.net (3) có thể tổng hợp sinh vật cao tương lai? Nếu cách đây 30 năm, lo lắng công nghệ ADN có thể gây các rủi ro cho sức khỏe người và môi trường đã dẫn tới Hội nghị Asilomar California để bàn các biện pháp an toàn nhằm phòng ngừa lạm dụng các kỹ thuật mới, thì phải có Asilomar thứ hai để thảo luận cách tránh rủi ro lĩnh vực sinh học tổng hợp Một hội nghị quốc tế đầu tiên đã tổ chức Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tháng 6.2004 chưa đưa các biện pháp nào Lop12.net (4)