TÓM TẮT: Giải Nobel về Hóa Học năm 2015 được trao cho Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar về công trình "Nghiên cứu cơ chế sửa lỗi của phân tử DNA ".

1. Tomas Lindahl: Viện nghiên cứu Francis Crick và Phòng Thí Nghiệm Clare Hall, Hertfordshire, Anh Quốc
2. Paul Modrich: Viện Nghiên Cứu Howard Hughes Medical và Đại Học Duke University School of Medicine, Durham, NC, Hoa Kỳ
3. Aziz Sancar:  Đại Học North Carolina, Chapel Hill, NC, Hoa Kỳ

THÔNG CÁO BÁO CHÍ

Cơ chế sửa lỗi của phân tử DNA trong tế bào

Giải thưởng Nobel về Hóa Học năm 2015 được trao cho Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar về công trình khoa học liên quan đến lập bản đồ ở mức độ phân tử, làm thế nào tế bào có thể sửa lỗi các DNA bị tổn thương và bảo vệ được thông tin di truyền. Công trình khoa học của họ chứng minh được kiến thức căn bản làm thế nào một tế bào sống có những chức năng ví dụ như phát triển các cách thức ứng phó với ung thư mới xuất hiện.

Mỗi ngày các phân tử DNA của chúng ta bị tổn thương do tia bức xạ UV tác động, do các gốc tự do (free radicals) và những cơ chất khác gây ung thư tiềm ẩn, nhưng ngay cả khi không có những tác động từ bên ngoài như vậy, phân tử DNA vẫn không có sự ổn định về mặt di truyền. Hàng nghìn những thay đổi có tính chất tự phát sinh đối với genome của tế bào ấy xảy ra trong từng ngày. Hơn nữa, các khiếm khuyết đều có thể diễn ra khi phân tử DNA được sao chép trong quá trình phân bào, một tiến trình mà nó xày ra  hàng triệu lần mỗi ngày trong cơ thể chúng ta.

Lý do tại sao thông tin di truyền không bị xáo trộn thành những thứ lộn xộn có tính chất hóa học như vậy là vì nó chứa các hệ thống phân tử kiểm tra được liên tục khiếm khuyết đó và sửa lỗi liên tục phân tử DNA. Giải thưởng Nobel về Hóa Học năm 2015 trao cho 3 nhà khoa học tiên phong trong nghiên cứu lĩnh vực này, người đã theo dõi bản đồ làm thế nào nhiều hệ thống sửa lỗi ấy hoạt động theo chức năng ở mức độ phân tử khá tinh tế.

Đầu thập niên1970s, các nhà khoa học đều tin tưởng rằng DNA là một phân tử cực kỳ ổn định, nhưng Tomas Lindahl đã chứng minh rằng DNA phân rã ở một mức độ nào đó mà nó có thể tạo ra một sự phát triển cuộc sống này trên trái đất. Hiểu biết cặn kẽ này dẫn dắt ông ta phát hiện thấy một cơ chế phân tử, có tuật ngữ là “base excision repair” (sửa lỗi base theo kiểu cắt xén), base này tạm thời làm mất tác dụng đánh sụp đỗ phân tử DNA.

Aziz Sancar đã lập bản đồ nucleotide excision repair, cơ chế mà tế bào sử dụng để sửa lỗi phân tử DNA bị tổn thưởng bởi tia UV. Người ta sinh ra với những khiếm khuyết trong hệ thống sửa lỗi này sẽ mắc bệnh ung thư da khi bị phơi nhiễm ngoài ánh nắng mặt trời. tế bào sử dụng “nucleotide excision repair” để chỉnh sửa cho đúng các khiếm khuyết gây ra những đột biến không mong muốn.

Paul Modrich đã chứng minh được làm thế nào tế bào hiệu chỉnh chính xác các sai sót khi phân tử DNA tự tái bản trong quá trình phân bào. Cơ chế như vậy được gọi với thuật ngữ mismatch repair (sửa lỗi mang tính chất không tương thích theo nucleotide base) làm giảm tần suất sai sót trong  quá trình tự tái bản DNA hàng nghìn lần.

Những khiếm khuyết bẩm sinh trong “mismatch repair” được người ta biết rõ, ví dụ như, gây ra một biến dị di truyền gây bệnh ung thư ruột kết (colon cancer).

Giải Nobel Hóa Học năm 2015 trao cho công trình khoa học nói trên sẽ góp phần phát triển các liệu pháp chữa trị bệnh ung thư trong tương lai.

Xem: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/press.html

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.