Sự thể hiện của protein cổ đại trong kiểm soát tăng trưởng thực vật

Một nhóm những nhà nghiên cứu hàng đầu về khoa học đời sống của Đại học Los Angles (UCLA) thông báo phát hiện cơ chế điều chỉnh tăng trưởng thực vật, cơ chế này có thể cung cấp một cái nhìn sâu hơn về sự hoạt động của đồng hồ sinh học ở động vật có vú ảnh hưởng đến sức khỏe như thế nào.

Trong hai thập kỷ qua, các nhà sinh học đã biết rằng các protein cổ đại tiếp nhận ánh sáng, được gọi là cryptochromes, chi phối hoạt động phản ứng với ánh sáng của con người, động vật và thực vật. Cryptochromes còn có vai trò trong việc di cư của các loài chim và bướm. Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại UCLA, Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc đã báo cáo về một nhóm các protein mà họ gọi là chất ức chế ánh sáng màu xanh, BIC. Nghiên cứu được thực hiện trên cây (Arabidopsis) cho biết BIC ức chế chức năng của cryptochromes. Khi loại bỏ cryptochromes nhưng vẫn giữ BIC, cây Arabidopsis cao ít nhất gấp đôi so với khi vẫn còn sự có mặt của những cryptochromes và hiện tượng ra hoa xảy ra. Trường hợp loại bỏ BIC nhưng vẫn giữ cryptochromes trên cây Arabidopsis thì cây phát triển thấp hơn một chút so với bình thường; khi thêm nhiều BIC hơn, cây phát triển cao hơn và ra hoa, kết quả tương tự như khi loại bỏ cryptochromes.

Cryptochromes đã được phát hiện trong thực vật vào năm 1993, sau đó được tìm thấy trong các loài côn trùng, chim, san hô và con người. Cryptochromes đóng một vai trò trong cảm ứng ánh sáng, tác động đến chu kỳ giấc ngủ của con người cùng với các protein thời gian sinh học khác. Các nghiên cứu còn cho biết cryptochromes cũng có vai trò trong các bệnh lý, bao gồm bệnh tiểu đường, bệnh rối loạn lưỡng cực (bệnh trầm cảm) và bệnh ung thư. Nghiên cứu loại bỏ cryptochromes hay gen chỉ thị thời gian trên chuột thì chúng bị bệnh tiểu đường và các rối loạn khác.

Các nhà khoa học cho rằng cryptochromes được tiến hóa từ một loại enzyme sửa chữa DNA cổ đại. Đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết nhiều về cơ chế hoạt động của cryptochromes ở con người, trong đó có vai trò liên quan đến bệnh ung thư. Các nghiên cứu trong tương lai cần hướng tới việc hiểu biết đầy đủ hơn về cryptochromes hoạt động trong các sinh vật khác nhau, chẳng hạn như làm thế nào thực vật điều khiển thời gian ra hoa của chúng, làm thế nào loài chim và bướm di cư theo mùa và làm thế nào đồng hồ sinh học ảnh hưởng đến sức khỏe của động vật có vú.

Võ Minh Thư theo Phys.org