Bộ gen của kỳ giông Mexico đã đc xếp chuỗi, có tiềm năng giải mã những bí mật về tái sinh chi của loài vật này (Ảnh: dmitrimaruta/Depositphotos)

Ambystoma mexicanum là một loại kỳ giông không gắn bó mấy với đôi chân của nó - Tại sao lại như vậy? Loài sinh vật này có thể hồi phục hoàn toàn chân bị cụt trong vài tuần - xương, cơ bắp, dây thần kinh và tất cả mọi thứ. Trong khi con người có thể sửa chữa một số tổn thương mô nhỏ hoặc tái sinh tóc và móng thì kỳ giông Mexico có thể phục hồi tổn thương nghiêm trọng đối với tủy sống hoặc võng mạc. Đó là một đặc điểm đáng ghen tỵ và là một điều thu hút được rất nhiều sự chú ý trong nhiều năm nay.

Để giúp giải mã khả năng mở khóa bí mật tái sinh của kỳ giông, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã lập bản đồ bộ gen của con vật. Và đó không phải là một chiến tích dễ dàng: Bộ gen của kỳ giông chứa số lượng cặp base DNA đáng kinh ngạc đến 32 tỉ cặp, có nghĩa là lớn hơn 10 lần so với con người và hiện là bộ gen lớn nhất từng được xếp tuần tự.

Nỗ lực to lớn này đã được hoàn thành bằng cách sử dụng nền tảng PacBio vốn có thể sắp xếp tuần tự thêm các vùng của bộ gen trong mỗi “lần đọc". Vì có quá nhiều thông tin trong toàn bộ bộ gen nên công cụ này chia công việc thành nhiều phần nhỏ hơn mỗi lần, được gọi là “ lần đọc”. Mặc dù PacBio có thể thực hiện các lần đọc dài hơn các hệ thống khác nhưng vẫn phải mất hơn 72 triệu lần đọc và một phần mềm khác có thể kết hợp thành bộ gen hoàn chỉnh từ tất cả các phần này.

Khi phân tích bộ gen, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một số gen đặc thù của kỳ giông Mexico và các động vật lưỡng cư khác được biểu hiện trong quá trình tái sinh. Điều thú vị là một gen gọi là PAX3 trước đây được xem là rất quan trọng đối với sự phát triển của một sinh vật đã bị khuyết hoàn toàn khỏi bộ gen. Thay vào đó, gen liên quan PAX7 dường như đã đảm nhiệm các chức năng quan trọng đó.

Trong khi chúng ta vẫn còn một chặng đường dài để có thể tái tạo hoàn toàn cánh tay và chân bị mất thì việc sắp xếp bộ gen kỳ giông Mexico là một bước tiến lớn để giải mã cách khả năng này có thể tiến hóa và hoạt động như thế nào. Trong tương lai gần, nghiên cứu này có thể giúp chúng ta phát triển những cách mới để chữa lành vết thương nhanh hơn nhằm giảm thời gian hồi phục và nguy cơ lây nhiễm.

“Giờ đây chúng ta đã có bản đồ để kiểm tra cấu trúc phức tạp như cách chân có thể được mọc lại như thế nào. Đây là một bước ngoặt cho cộng đồng khoa học làm việc với kỳ giông Mexico, một cột mốc thực sự trong một cuộc phiêu lưu nghiên cứu bắt đầu cách đây hơn 150 năm”, đồng tác giả của nghiên cứu Sergey Nowoshilow cho biết.

LH - Dostdongnai, theo New Atlas.