Tiến bộ Khoa học

Cập nhật  vài hiểu biết tiến bộ Khoa học           

                                                     G S Tôn Thất Trình

                                        1-Làm đồ bản hệ gen  đười ươi Phi châu Bonobo

Các nhà khảo cứu đã  ráp xong  tòan thể hệ gen – genome của con  khỉ  cụt đuôi bonobo , một lọai đười ươi Phi châu , một trong  nhưng lòai linh trưởng gần gủi con người nhất.  Thành quả này  đã được  tạp chí  Thiên Nhiên đăng tải ngày thứ tư 13 tháng 6 năm 2012, đặt một mốc kỷ lục.  Cọng thêm  hệ gen con bonobo vào   các hệ gen  đã làm xong trình tự  của con người, con tinh tinh – chimpanzee,  con  gô ri la -gorilla, con  đười ươi orangutan  cung cấp cho các nhà khoa học một mục lục- liệt kê hòan tòan DNA của  tất cả những động vật  có tên là những khỉ cụt đuôi to lớn – great apes . 

Điều này sẽ giúp các nhà khảo cứu hiểu rỏ hơn  cách nào  nhân lọai tiến trào, theo lời các nhà khoa hoc.  Theo Wes Warren , nhà di truyền học Viện đại học Washington ở thành phố Saint Louis, bang Missouri – Hoa Kỳ,  không liên hệ gì  đến khảo cứu này, chúng ta và các con khỉ cụt đuôi này phát nguồn từ một tổ tiên chung. Chúng ta muốn biết  tổ tiên  đó  hình dáng thế nào.  Cọng thêm  con bonobo vào trộn lân này, chúng ta có một ý kiến tốt đẹp hơn. 

Bây giờ, nhờ tất cả mọi  trình tự  khỉ lớn cụt đuôi đã hòan tất, các nhà khoa học có thể sử dụng di truyền học tốt hơn giúp qui định  tính trạng đặc biệt nào  xảy ra bất ngờ lần đầu tiên  trên con người,  theo lời  Kay Pruefer, nhà khảo cứu hậu tiến sĩ  tại Viện  Max Planck  tại Leipzig, Đức quốc . Pruefer  là tác giả đầu tiên nghiên cứu hệ gen bonobo, họat động cùng một nhóm  quốc tế là trình tự DNA của Ulindi, một con bonobo cái sống ở vườn thú thành phố Leipzig.  Công trình tiết lộ nhiều chi tiết về lịch sử sớm của các bonobo. 

Bonobos và các con tinh tinh rất gần gủi di truyền với nhau, nhưng lại hành xử rất khác nhau; bonobo dựa vào dục tình và tinh tinh vào gây hấn  để giải quyết xung đột, và đã chia lìa xa nhau cách đây 1 triệu năm.  So sánh hệ gen của Ulindi và vài con bonobo khác với  hệ gen  các con tinh tinh ở nhiều nơi Phi Châu, Pruefer và đồng nghiệp  tìm thấy là  các con bonobo  chia sẽ những số lượng DNA vói tất cả chúng. Điểm này gợi ý rằng  phân lìa giữa tinh tinh và bonobo  rất mau lẹ và hòan tòan, với rất ít cặp đôi làm vợ chồng giữa các nhóm bonobo và tinh tình láng giềng, theo lời ông.  Nếu không, ai cũng sẽ tìm ra là tinh tinh gần gủi địa phận bonobo sinh sống sẽ có di truyền tương tự nhau hơn. 

Ông nói thêm: một sự lìa tan sạch sẽ như vậy, khá bất thường giữa các giống khỉ cụt đuôi. Chẳng hạn , lai giống giữa con người  thuở sớm  xa xưa  và người cỗ Neanderthals vẫn còn minh bạch trên DNA những người còn sống hiện thời. Chia lìa sạch có thể là thành quả hình thành sông Congo, là sông chia  đôi  địa phận tổ tiên chung của lòai, theo nhóm viết ra. Các con người cỗ xưa tách rời ra khỏi bononos và tinh tinh cách đây chừng 4.5 triệu năm. Xem xét DNA  Ulindi song song  bên cạnh hệ gen con người, nhóm nghiên cứu tính ra đã khỏang 3%  hệ gen con người liên hệ gần gủi  bonobo hay tinh tinh hơn là các động vật này gần gủi nhau. Pruefer vói : đây là một điều lạ lùng, vì những nghiên cứu trước về hệ gen bonobo đã gợi ý là chỉ khoảng 1%  DNA con người  là có thể tương tự DNA khỉ cụt đuôi. 

John Hawks, một nhà nhân chủng học viện đại học Wisconsin không liên quan gì đến khảo cứu này cả, nói rằng  sẽ đáng thích thú khi biết được là những sai biệt di truyền này ảnh hưởng đến hành vi, cư xử.  Có lẽ là cả 3 lòai chia sẽ một tổ tiên  chung  giống như tinh tinh- vì con người và tinh tinh chia sẽ gene(s)  về gây hấn. Hay có lẽ tổ tiên chung giống bonobo hơn, với nhiều  hệ lụy đến các tính trạng con người. Hawks tự nghĩ: vậy chớ con người,  nhân loại  đến từ nhánh nào đây ? Có phải là :  “làm tình không làm chiến tranh”  hay “  làm chiến tranh, không làm tình” ?

Nhưng bây giờ, theo lời Pruefer, vẫn  còn chưa rỏ ràng gì cả là khác biệt di truyền giữa con người, tinh tinh và bonobo có dính dáng tới các tính trạng con người không ?  Ông cho biết hệ gen  là một tài nguyên cho những nghiên cứu kế tiếp.  Bạn phải đi tới và thử nghiệm các gene(s).  Ông chờ đợi các nhà khảo cứu sắp tới sẽ bắt đầu làm việc này.

2- Một đồ bản vi trùng trên và trong thân thể người 

Sau năm năm làm việc vất vã, một tập hợp hàng trăm nhà khảo cứu Hoa Kỳ đã giải tỏa  một kiểm tra chi tiết  vô số vi khuẩn, mốc meo, virus, và amíp – amoeba  sống, ăn,  bài tiết, sinh sản và chết  trên và trong chúng ta. Được mô tả trong hai bài bản  tại chí Thiên Nhiên – Nature  và một bè  nổi báo cáo trên các tạp chí khác, dữ liệu giải tỏa ngày thứ tư 13 tháng 6,  mô tả vi trùng ở làn da, nước miếng, lỗ mủi, dạ dày và nhiều nơi khác của 242 kẻ trưởng thành sức khỏe tuyệt vời . 

 Dự án  quần xã sinh vật tế vi – microbiome con người , tổn phí 170 triệu đô la Mỹ do ngân sách liên bang Hoa Kỳ tài trợ, cũng liệt kê  những gen  chứa trong sở thú đời sống này. Thành quả soi sáng rộn rã họat động vi trùng bên trong chúng ta  khi các chất dinh dưỡng  được cắt xẽ và ăn nuốt, các khí  và phế thải khác được đẩy ra, và các “ sâu bọ”  này  tung ra những thông điệp hóa học  cho nhau, xô đẩy nhau chiếm ưu thế  hay hút dẫn  các láng giềng mới  giúp cộng đồng tiến tới.    

   Khảo cứu  quan trọng vì giúp cho các nhà khoa học một tham khảo quy chiếu về những gì cộng đồng  vi trùng họat động thế nào ở những người khỏe mạnh, và họ dự trù  sử dụng nó  để nghiên cứu cách nào thay đổi quần xã vi sinh một người có thể đưa tới đau ốm.  Một số lượng nghiên cứu lớn lao vài năm qua, đã làm tài liệu những mối nối kết tiềm thế  với những điều kiện tỉ như viêm sưng ruột, suyễn hay phì nộn. 

Mỗi một chúng ta là gia thất  cho 100 ngàn tỉ - trillion hình dạng đời sống kính hiển vi, một con số khỏang 10 lần hơn con số tế bào trong thân thể con người.Ở một người trưởng thành  nặng 90 kg, các vi sinh vật này có thể tổng thể nặng đến 1 hay 3 kg. Đa số  các cư dân  kích thước kính hiển vi này tuồng như là vi khuẩn – bacteria , 10 000 lọai có thể lựa chọn gia thất của Homo sapiens theo lời các nhà khoa học. 

Vài  chấm ở thân thể, tỉ như miệng, trông giống như rừng già ( rừng mưa – rain forest) nhiệt đới rậm rạp đa lọai, một cộng đồng  giàu có vi khuẩn sinh sống, gần tương tự nhau từ người này đến người kế tiếp. Ở những vị trí khác, tỉ như âm hộ  thì trông tựa một  vườn  chỉ  trồng một lọai cây duy nhất  đơn giản do một vi khuẩn ngự trị , tuy rằng dòng vi khuẩn chính xác có thể thay đổi từ người này đến người khác. Theo nhà sinh thái học vi trùng Barbara A. Methe của viện J. Craig Venter tại thị trấn Rockville bang Maryland, họat động cho nghiên cứu  Thiên Nhiên, hầu như mỗi khi bạn nhìn những thành quả từ một mẩu, thì nó giống như một quà Giáng Sinh, à! nhưng cái gì trong gói quà đó ? vậy chớ  mọi vì trùng này đang làm gì ? 

 Các nhà khoa học đã biết là các vi khuẩn sống trong thân thể con người kể từ thế kỷ thứ 17 nhà thiên nhiên học Hòa Lan  đã khám xét  các vết trắng mềm – plaque trong răng ông dưới kính hiển vi. Họ đã tư biện từ lâu  là những cư dân  ở mướn này, có một ảnh hưởng khẩn thiết đến sức khỏe chúng ta. Cố gắng nghiên cứu các vi trùng đã bị cản trở, vì lẽ  chỉ một số nhỏ chúng bị dụ dỗ tăng trưởng ở la bô thôi.  Nhưng sự trổi dậy  kỷ thuật làm trình tự DNA phức tạp  cống hiến một phương pháp mới mẽ. Năm 2001,  khi cột mốc Dự Án Hệ Gen Người- Human Genome Project  được  gấp xếp đi,  các nhà khảo cứu đề nghị là đã đúng lúc phải thám hiểm “hệ gen thứ hai” của chúng ta.

 Công việc đầu tiên  là hình dung xem thử sỉ số vi trùng giống cái gì trên dân gian khỏe manh. Cho nên các nhà khảo cứu đã tuyễn chọn các kẻ trưởng thành tình nguyện, tuổi từ 18 đến 40 và khám xét họ thật là kỷ lưỡng, đầy đủ. Với  gạc ( thấm thuốc? ), các nhà họat động lấy mẩu 14 vị trí  thân thể đàn ông và 17 thân thể Đàn bà ( cọng thêm ba mẩu nữa  từ âm hộ ). Các người tình nguyện cũng cung cấp phẩn cứng – stool nữa. Các nhà khoa học trích chiết những số lượng bé tí xíu DNA, rồi phân tích chúng theo 2 cách . 

Trước tiên,  họ thăm dò mỗi mẩu cho một gen then chốt  chứa trong tất cả mọi vi khuẩn. Vì chưng trình tự trích chiết chính xác  của gen này là độc đáo cho mỗi lòai vi khuẩn, phân tích cho họ biết là lọai vi khuẩn nào hiện diện trong mỗi vị trí thân thể, cũng như mỗi lọai đông đúc bao nhiêu. Ở phân tích thứ hai, các nhà khoa học làm trình tự mỗi mảnh DNA trong các mẩu, sản xuất ra một trộn lẫn  thông tin di truyền tiêu biểu mỗi  visinh vật sống trong một vị  trí thân thể đặc biệt. Cấu tạo của những gen họ tìm thấy cho họ biết  là lọai họat động chuyễn hóa nào có thể xảy ra ở đó . 

 Những sinh vật từ mọi người và mọi vị trí  phối hợp lại cho biết là chứa khỏang 8 triệu gen( es ) làm mã số protein, một con số làm lùn hẳn con số 22 000 gen trong hệ gen người . Vhức năng của phân nữa các gen vi trùng này vãn còpn bí mật , theo các nhà khoa học. Nhóm nghiên ccứu đã  quyết tâm  xác định  “một  lõi  quần xã sinh vật tế vi – a core microbiome” , một bộ đường căn bản cho giới thực vật – flora  luôn  luôn tìm thấy trong miệng, hay trong ruột già vậy.  Họ thật sự không tìm thấy điều này, những các phân tích của họ đã tiết lộ là tại mỗi nơi trong thân thể tuồng như  có một bộ khác biệt khả năng chuyễn hóa  tỉ như tiêu hóa các chất đường- sugars  ở trong miệng  hay tiêu hóa các carbohydrates phức tạp  ở ruột già. Ở những người khác nhau, những vi trùng khác nhau có vẻ như là thực hiện những nhiệm vụ giống nhau. Curtis Huttenhower, một nhà sinh học computer của Y tế Công Cọng  đã góp phần vào các bài bản Tạp chí Thiên Nhiên  và nhiều nhà khoa học khác nói :  bạn có thể xem đó như thể là mọi công việc của một thành phố.  Nếu bạn đến 2 thành phố khác nhau, cả hai đều có ngân hàng, chuyên chở và luật sư, nhưng những kẻ nào đặc thù  làm những nhiệm vụ này có thể khác nhau xa.      

  Trong trộn lẫn đã được biết ai gây ra bệnh tật, tỉ như Staphylococcus aureus  đã  dò ra ở mủi của 29% người tình nguyện và trong 4 %  làn da họ.  Có lẽ có đến 100 lọai vi khuẩn kiểu này  đã được xác định,  cho là  chịu đựng được ở mức thấp, nhưng đủ khả năng tăng trưởng làm chủ nhân đau bệnh, khi có chúng cơ hội đánh phá.  Đối với nhiều nhà khoa học, hy vọng chánh yếu là dữ liệu có thể giúp họ  hiểu biết là những rối lọan tế nhị trong quần xã sinh vật tế vi có thể nối kết với các rối lọan y khoa. Từ ngày đầu tiên  đời sống , khi ruột – dạ dày chúng ta trở nên đông đúc , các “ sâu bọ” này giúp chúng ta có được dinh dưỡng cần thiết, ngăn chặn các vi khuẩn độc hại quần hợp  thực dân trong chúng ta và đóng một vai trò then chốt làm ra hình dạng hệ thống miễn nhiễm của chúng ta. 

Thật sự,  nhiều người  nghĩ rằng quần xã sinh vật tế vi là một bộ phận đúng quyền lợi riêng mình, theo lời  bác sĩ Richard Blumberg, trưởng ban  dạ dày- ruột – gastroenterology ở bệnh viện Brigham và Đàn bà tại thành phố Boston, nguyên là cố vấn  dự án  cho  các Viện Y tế  Quốc gia Hoa Kỳ. Nay họ đã có một hình ảnh thế nào là một quần xã  sinh vật tế vi  các nhà khoa học nói là họ có thể sử dụng  nó  làm điểm quy chiếu để so sánh với đời sống kính hiển vi bên trong những ai đau bệnh  và dò tìm là thay đổi ở những cộng đồng vi trùng họ, có góp phần vào bệnh tật họ hay không ?  

 Các nghiên cứu  đã nối kết những điều kiện vi trùng làm ra những dạng  viêm sưng ruột già tỉ như viêm ruột kết lở lóet – ulcerative colitis và bệnh Crohn. Nhưng có gợi ý là giới thực vật chúng ta  có thể liên hệ đến nhiều rối lọan  tỉ như tiểu đường , vảy nến- psoriasis ,  bệnh tim, suyễn ,  viêm khớp thấp khớp- rheumatoid arthritis , ung thư kết tràng. Đúng lúc nào đó, các nhà khảo cứu hy vọng  sẽ phát phát triễn những phép chửa trị làm quần xã sinh vật tế vi bị phá rối hay bị tan vỡ,  lành lại như cũ. Trong một thí dụ nho nhỏ nhưng đáng kinh ngạc  ngày nào  đó sẽ là thường lệ, các nhà khảo cứu Phần Lan  báo cáo tháng ba năm 2012  là các bệnh nhân  lây nhiễm Clostridium difficile tái hồi,  đã phục hồi sau khi vật liệu phẩn tươi  từ một tặng dữ người khỏe mạnh,   đuợc cấy vào ruột  họ.            

  

                        Dù rằng  bận tâm hiện hửu  với các thuốc ( cung cấp ) quần thể sinh vật tốt – probiotics     như là thuốc  trị bá bệnh – cure alls , các nhà khoa học  nói là còn lâu họ mới thật sự hiểu  các nào họa ra những phép chửa trị này.  Đánh giá cao đang vươn lên  về vi khuẩn,  đã đưa lên nhiều câu hỏi quan trọng  về lạm dụng thuốc kháng sinh – antibiotics có góp phần tăng thêm bệnh  không, theo lời bác sĩ David A . Relman, một nhà vi trùng học  ở trường y khoa Viện đại học Stanford, người đã viết một bình luận đăng tải cùng các bài bản ở tạp chí Thiên Nhiên.  Chẳng hạn, lây nhiễm C. difficile  có thể xảy ra khi chửa trị bằng thuốc kháng sinh giết hết giới thực vật bình thường ruột và cho phép các vi khuẩn  nguy hiểm phát đạt. 

                      Dự án quần xã sinh vật vi tiểu, dù mục đích đồ sộ, chỉ mới khởi sự mô tả các dạng đời sống trong chúng ta, theo lời Relman.  Chén xúp đời sống sẽ biến thiên trên những ai sống  trên các phần khác thế giới, trên những ai   lứa tuổi tác khác, trên những thời gian khác nhau đời sống  của chính mình  và những ai không vào lúc mạnh khỏe vượt bực. Tòan thể doanh vụ khiến  chúng ta phải nhún nhường, khiêm tốn. Tuồng như  là càng học hỏi thêm , chúng ta càng ít hiểu biết hơn, theo  lời Relman .         

        

( Chiếu theo Eryn Brown và  Rosie Mestel , nhật báo LA Times tháng 6 năm 2012)

                      ( Irvine , Nam Ca Li, ngày 17 tháng 6 năm 2012 )