Cách thức các tế bào điều tiết chức năng riêng của chúng bằng cách ‘tăng tốc và hãm phanh’ là 1 kiến thức cơ bản quan trọng khi phát triển những loại thuốc thông minh mới, hoặc khi thay đổi các tế bào thực vật để tạo ra nhiều năng lượng sinh học hơn. Trong 1 nghiên cứu gần đây, các nghiên cứu gia đến từ Trường Đại học Uppsala và Umeå đã cho thấy 1 mô hình về cách thức hoạt động của các hệ thống điều tiết ở tế bào.

Tất cả các tế bào sống đều có 1 hệ thống điều tiết tương tự hệ thống được tìm thấy ở các điện thoại thông minh hiện nay. Giống như chiếc điện thoại của chúng ta xử lý 1 lượng thông tin lớn mà chúng ta cung cấp cho chúng, tế bào cũng liên tục xử lý thông tin về môi trường bên trong và bên ngoài của chúng. Bên trong những tế bào này, thông tin được gởi đi và xử lý qua 1 mạng lưới giao tiếp lớn giữa các phân tử ra hiệu.

Ở các mạch điện tử, để làm cho các tín hiệu rõ hơn và để giảm tiếng ồn có thể che khuất những thông tin quan trọng, chúng ta thường thấy các phản hồi về tình trạng không tốt rồi ngừng chức năng. Các tế bào cũng sử dụng kỹ thuật này để giảm tiếng ồn không mong muốn. Gần 1 nửa các phân tử ra hiệu điều tiết tắt hoặc mở gen đã điều tiết sự biểu hiện di truyền của những gen này qua các phản ứng sinh hóa.

“Nếu số lượng phân tử ra hiệu nhiều hơn mức cần thiết thì chúng sẽ ngưng tạo ra trong 1 thời gian ngắn để tiếp tục lại sau đó. Khác biệt giữa sự phản hồi ở các hệ thống điện tử với các hệ thống sinh học đó là hệ sinh học mơ hồ và chậm hơn nhiều”, tác giả chính Andreas Grönlund đến từ Trường Đại học Umeå giải thích.

Cùng với 2 giáo sư Per Lötstedt và Johan Elf đến từ Trường Đại học Uppsala, ông đã sử dụng những số liệu mới và các mô hình toán học để tính toán xem các phân tử này phải duy trì bao lâu ở các khu vực kết dính của chúng để phản hồi chính xác, giúp giảm tiếng ồn càng nhiều càng tốt.

Các phép tính cho thấy rằng những phân tử này kết dính yếu hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây, đây là 1 đặc tính.

“Một tài xế xe hơi cần biết khi nào nên thắng và nhấn thắng khó thế nào ở nhiều tình huống khác nhau. Tương tự, chúng tôi cần hiểu hơn về các hệ thống điều tiết ở tế bào để có thể phát triển các loại thuốc thông minh mới khi hệ điều tiết này không hoạt động hoặc có thể điều khiển các tế bào thực vật để tạo ra năng lượng xanh nhờ quá trình sản xuất sinh khối hiệu quả hơn”, Johan Elf cho biết.

Dostdongnai theo Science Daily.