Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất cây cà phê Việt Nam

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  15
 Số lượt truy cập :  17451624
Khám phá về cơ chế phân tử điều khiển đồng hồ sinh học đoạt giải Nobel Y học 2017
Thứ năm, 05-10-2017 | 08:23:29

Giải Nobel Y học (2017) được trao cho ba nhà khoa học người Mỹ: Jeffrey Hall và Michael Rosbash – Đại học Brandeis (Waltham, Massachusetts) và Michael Young – Đại học Rockefeller (New York) cho những nghiên cứu phát hiện ra cơ chế phân tử điều khiển nhịp sinh học (circadian rhythms) của các sinh vật theo chu kỳ ngày đêm của trái đất.

 


Các nhà khoa học nhận giải Nobel y học (từ trái qua phải): Michael Young, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash. Ảnh: Science

 

Họ khám phá ra cơ chế kết hợp hoạt động của các gene kiểm soát đồng hồ sinh học, mã hóa các protein tích lũy vào ban đêm và phân hủy vào ban ngày. Những năm gần đây, các nhà khoa học đã chứng minh được rằng đồng hồ sinh học - hiện diện ở thực vật, nấm, động vật nguyên sinh, động vật cao cấp và người - đóng vai trò quan trọng, không chỉ đối với giấc ngủ có chu kỳ mà còn với quá trình trao đổi chất và các chức năng của não bộ.

 

“Hoạt động điều hòa của đồng hồ sinh học cũng quan trọng và căn bản giống như sự hô hấp vậy”, Charalambos Kyriacou, nhà di truyền học phân tử tới từ Đại học Leicester (Anh) phát biểu. Chính bởi vì nó quá căn bản nên ngay cả những người nhận giải cũng cảm thấy bất ngờ.

 

Từ thế kỷ 18, người ta đã phỏng đoán về sự hiện diện của đồng hồ sinh học. Năm 1729, nhà thiên văn học Pháp Jean Jacques d'Ortous de Mairan đã làm thí nghiệm cho thấy, lá của cây Mimosa sẽ mở rộng khi bình minh và cụp vào lúc hoàng hôn, chu kì này được tiếp tục duy trì sau đó ngay cả khi cây được đặt trong bóng tối. Tuy nhiên, mãi tới thế kỷ 20, ý niệm về đồng hồ sinh học ở bên trong cơ thể – trái ngược với quan điểm tin vào ảnh hưởng của những nhân tố bên ngoài, như ánh sáng mới được làm sáng tỏ.

 

Cơ sở di truyền của một chu trình sinh lý thường nhật lần đầu tiên được phát hiện trên loài ruồi giấm vào những năm 1970. Hai nhà khoa học Seymour Benzer và Ronald Konopka của Viện Công nghệ California – Caltech (Pasadena) đã tạo ra những con ruồi đột biến có đồng hồ sinh học bất thường. Một dạng đột biến khiến đồng hồ sinh học bị hỏng - nhịp sinh học bị rối loạn - trong khi những dạng khác có chu kỳ hoạt động lên tới 19 hay 20 giờ. Benzer và Konopka chỉ ra rằng những đột biến này có lẽ đã gây ảnh hưởng lên cùng một loại gene, tuy nhiên theo những cách khác nhau. Họ và các nhà khoa học khác hướng đến một gene tạm đặt tên là period.

 

Năm 1984, Hall và Rosbash cuối cùng cũng giải mã được gene này, tiếp đó là Young. Hall và Rosbash phát hiện hàm lượng protein của gene này - gọi là PER - tăng lên và giảm xuống theo chu kỳ 24 giờ, đỉnh điểm là vào ban đêm. Điều này khiến họ nghi ngờ rằng đồng hồ sinh học được điều khiển bởi một vòng lặp tín hiệu phản hồi (feedback loop), với sự can thiệp của protein PER vào hoạt động của gene period. “Điều này khiến bạn vò đầu bứt tóc tự hỏi liệu đó có phải là sự thực”, Young chia sẻ kết quả này trên Science năm 1985 [1].

 

Để đồng hồ sinh học hoạt động, PER phải thâm nhập vào trong nhân. Young đã khám phá được điều này diễn ra như thế nào. Năm 1994, ông và đồng nghiệp đã phát hiện một gene thứ hai cũng tác động lên đồng hồ sinh học, gọi là timeless, gene này cho phép PER đi vào trong nhân để ngăn sự tổng hợp thêm các copy của gene period. Nghiên cứu này sau đó cũng được xuất bản trên Science [2].

 

Các nhà khoa học khác sau đó cũng tìm thấy nhiều gene khác có ảnh hưởng lên chu kỳ sinh học. Chẳng hạn, năm 1997, nhóm nghiên cứu của Joseph Takahashi – hiện công tác tại Đại học Texas ở Southwestern (Dallas) phát hiện ra cả gene periodtimeless đều được kích hoạt “bật” bởi chính đồng hồ sinh học. Trong vòng một năm, nhóm này cũng phát hiện ra vai trò then chốt khác của vòng lặp tín hiệu phản hồi: khi PER TIM (protein can thiệp vào hoạt động của gene timeless) đi sâu vào trong nhân, chúng cũng cản trở hoạt động của đồng hồ sinh học.     

 

Gene ảnh hưởng tới hoạt động của đồng hồ sinh học cũng ảnh hưởng mạnh mẽ lên hoạt động của hầu hết các gene khác, bằng cách này hay cách khác. Cơ chế duy trì nhịp sinh học cũng ảnh hưởng lên quá trình trao đổi chất – cách cơ thể sử dụng và tích trữ năng lượng - huyết áp, nhiệt độ cơ thể, sự viêm nhiễm hay hoạt động của não bộ. Chu kỳ ngày cũng gây ảnh hưởng tới hiệu quả sử dụng thuốc và những tác dụng phụ của thuốc. Sự không ăn khớp của đồng hồ sinh học với môi trường, như lệch múi giờ khi đi máy bay hay thay đổi ca trực, đã được chứng minh có liên quan đến những rối loạn tâm lý, thậm chí cả nguy cơ ung thư.

 

“Từ lúc các phát hiện khoa học đang còn trong giai đoạn phôi thai, những nghiên cứu về đồng hồ sinh học, của ba nhà khoa học được vinh danh, đã phát triển trở thành một lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn và năng động, liên quan tới sức khỏe cũng như hạnh phúc của tất cả chúng ta” - theo thông cáo báo chí của Hội đồng trao giải Nobel 2017.

 

Được biết, số tiền thưởng cho giải Nobel năm nay sẽ là 9 triệu Kronor Thụy Điển (tương đương 1.1 triệu USD), tăng 12.5% so với 2016.

 

Thế Hải dịch

TS. Dương Quốc Chính (Trưởng khoa Di truyền và sinh học phân tử, Viện Huyết học truyền máu Trung ương) hiệu đính

 

Nguồn: http://www.sciencemag.org/news/2017/10/timing-everything-us-trio-earns-nobel-work-bodys-biological-clock

-----------

Chú thích:

[1] Gina Kotala (1985), Genes and Biological Clocks, Studies of genetic mutations in fruit flies reveal that a single gene may control circadian rhythms, Science 230 (4730), 1151-1152. DOI: 10.1126/science.230.4730.1151. Link: https://www.dropbox.com/s/s5eyztzzfbxpyxf/Genes%20and%20Biological%20Clocks.pdf?dl=0

 

[2] LB Vosshall et al. (1994), Block in nuclear localization of period protein by a second clock mutation, timeless. Science 18 Mar 1994: Vol. 263, Issue 5153, pp. 1606-1609; DOI: 10.1126/science.8128247. Link: http://science.sciencemag.org/content/263/5153/1606.long

 

Theo Tiasang.

Trở lại      In      Số lần xem: 155

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Hơn 120 quốc gia ký kết Hiệp ước Paris về biến đổi khí hậu
  • Một số giống đậu tương mới và mô hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất lúa tại Đông Nam Bộ và Đồng Bằng Sông Cửu Long
  • Các nước cam kết chống biến đổi khí hậu
  • 12 giống hoa được công nhận bản quyền
  • Thảo luận việc quản lý nước theo cơ chế thị trường
  • Lượng nước ngầm trên Trái đất đạt 23 triệu kilômét khối
  • Sản xuất hồ tiêu thế giới: Hiện trạng và Triển vọng
  • Triển vọng tích cực cho nguồn cung ngũ cốc toàn cầu năm 2016
  • Cây trồng biến đổi gen với hai tỷ ha (1996-2015); nông dân hưởng lợi >150 tỷ usd trong 20 năm qua
  • Cơ hội cho gạo Việt
  • Việt Nam sẽ áp dụng cam kết TPP cho thêm 40 nước
  • El Nino có thể chấm dứt vào cuối tháng 6
  • Chi phí-hiệu quả của các chương trình bệnh động vật "không rõ ràng"
  • Xuất khẩu hồ tiêu: Gậy ông đập lưng ông
  • Đất có thể đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí nhà kính
  • Quản lý và phát triển thương hiệu gạo Việt Nam
  • Những cách nổi bật để giải quyết những thách thức về hệ thống lương thực toàn cầu
  • Lập bản đồ các hộ nông dân trồng trọt trên toàn thế giới
  • Hỗ trợ chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng ngô
  • Nếu không được kiểm soát, cỏ dại sẽ gây thiệt hại kinh tế tới hàng tỷ USD mỗi năm
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD