Nghiên cứu về "gene nhảy" đã hé lộ vai trò cơ bản của chúng trong quá trình cơ thể lão hóa.
Các nhà khoa học không ngừng tìm hiểu bí mật của lão hóa để tìm cách cải thiện và đảo ngược tiến trình này của tự nhiên để giúp chúng ta có cuộc sống khỏe mạnh lâu dài hơn. Giờ đây, phát hiện về gene nhảy đã cho chúng ta biết bí mật nằm ở đâu.
Phát hiện "gene nhảy" có thể là chìa khóa để con người hướng đến cuộc sống trẻ mãi không già. (Ảnh: Getty).
Tất cả mọi người đều có các nhân tố chuyển vị (TE) trong mã DNA của mình, là những trình tự có thể di chuyển hoặc "nhảy" từ phần này sang phần khác.
Nếu DNA giống như một bản thiết kế sinh học cho cơ thể, thì TE là một phần của bản thiết kế này và có thể di chuyển trong bộ gene. Đó là một quá trình tự nhiên ở người và các động vật khác, nhưng nếu không được kiểm soát cẩn thận, nó có thể gây ra nhiều vấn đề.
Trước đây các nhà nghiên cứu ở Trường đại học Eotvos Lorand, Hungary, đã xác định được một chuỗi các phản ứng phân tử được gọi là đường Piwi-piRNA và vai trò của nó trong việc kiểm soát các TE. Hiện nay họ tiếp tục nghiên cứu để tìm hiểu xem điều khiển đường Piwi-piRNA có làm thay đổi quá trình lão hóa ở loài giun Caenorhabditis hay không.
Nhà di truyền học phân tử Adam Sturm ở Trường đại học Eotvos Lorand cho biết trong các thí nghiệm về tuổi thọ, chỉ cần điều chỉnh tăng hoặc giảm TE trong đường Piwi-piRNA là đã thấy tuổi thọ của động vật thí nghiệm được kéo dài. "Điều này mở ra cánh cửa cho vô số ứng dụng tiềm năng trong thế giới y học và sinh học", ông nói.
Đường Piwi-piRNA được chiếu sáng trong cơ thể giun Caenorhabditis. (Ảnh: Nature Communication, 2023).
Các kết quả thí nghiệm cho thấy những con giun được giảm hoạt động TE thì sống lâu hơn hẳn. Điều đó cho thấy một trong những lý do khiến cơ thể chúng ta già đi chính là cách mà các gene nhảy này chuyển động xung quanh bộ gene DNA.
Kết quả này cũng phù hợp với các nghiên cứu về loài sứa bất tử, một loài thủy sinh có khả năng tái sinh liên tục và về lý thuyết là chúng không bao giờ chết nếu không bị bệnh hoặc bị loài khác ăn thịt. Các nhà nghiên cứu cũng nhận thấy TE ở loài sứa này bị ngăn chặn.
Nhưng cho đến nay, chúng ta vẫn chưa biết liệu lão hóa tế bào ảnh hưởng đến hoạt động của TE hay TE ảnh hưởng đến lão hóa tế bào. Với nghiên cứu trên giun, có vẻ như TE ảnh hưởng đến lão hóa tế bào, và như vậy khả năng là các sinh vật khác cũng thế.
Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu còn nhận thấy sự gia tăng của quá trình methyl hóa DNA N6-adenine trong các TE. Đây là một thay đổi trong hoạt động gene làm tăng hoạt động TE, và khi giun già đi, cũng có nghĩa là TE hoạt động mạnh hơn và cơ thể động vật già đi.
Đây là một phát hiện thú vị bởi vì dựa trên kết quả này, chúng ta có thể sửa đổi và tác động đến TE để các tế bào không già đi một cách tự nhiên. Nhà di truyền học phân tử Tibor Vellai ở Trường đại học Eotvos Lorand cho biết việc sửa đổi biểu sinh này có thể mở đường cho một phương pháp xác định tuổi từ DNA và đó là một chiếc đồng hồ sinh học chính xác.
"Chúng ta có thể không bao giờ trở thành loài bất tử như loài sứa bất tử, nhưng chúng ta có thể đảm bảo cho người già ít bị bệnh tật hơn", ông nói.