Một nhóm nhà khoa học quốc tế vừa phát hiện những chuỗi ADN, từng bị cho là vô dụng, thực ra lại đang điều khiển hoạt động của gene. Phát hiện này hé lộ phần lịch sử tiến hóa bị lãng quên trong bộ gene người.
Những tiến hóa trong bộ gene người vẫn còn nhiều bí mật và cần nhiều nghiên cứu sâu hơn trong tương lai - Ảnh: AI
Trong suốt nhiều thập kỷ, giới khoa học từng cho rằng gần một nửa bộ gene người là "rác di truyền" các đoạnMáy dò ADN di động giúp 'điểm mặt' nhanh nghi phạm
Mặc dù phần lớn các đoạn ERV này không còn hoạt động, nghiên cứu cho thấy ít nhất 8% bộ gene người có nguồn gốc từ các vi rút cổ đại, và một phần của chúng vẫn đang âm thầm ảnh hưởng đến hoạt động gene hiện tại.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng MER11 không chỉ là di tích di truyền, mà còn đóng vai trò như công tắc điều khiển hoạt động của gene mà không làm thay đổi chuỗi ADN gốc. Họ phát hiện MER11 có khả năng ảnh hưởng mạnh mẽ đến biểu hiện gene, tức là mức độ và thời điểm một gene được kích hoạt hay bị tắt.
Để đi sâu hơn, các nhà khoa học đã phân loại MER11 thành 4 nhóm phụ theo độ tuổi tiến hóa, từ G1 - G4. Trong đó nhóm G4 trẻ nhất, cho thấy ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến biểu hiện gene.
Bí mật nằm ở việc các đoạn MER11_G4 chứa những mẫu ADN đặc biệt có thể "thu hút" các yếu tố phiên mã, những protein có nhiệm vụ kích hoạt hoặc ức chế gene. Điều này giúp MER11_G4 can thiệp vào việc gene nào được bật hay tắt, góp phần vào quá trình phân hóa giữa các loài linh trưởng, bao gồm cả con người.
Phát hiện này không chỉ làm sáng tỏ vai trò tiềm ẩn của các đoạn ADN từng bị xem là "vô dụng", mà còn mở ra một hướng đi mới trong nghiên cứu về tiến hóa bộ gene người. Các yếu tố nhảy (TEs), đặc biệt là MER11, được cho là đóng vai trò quan trọng trong việc định hình và điều chỉnh bộ gene theo thời gian tiến hóa.
"Trình tự bộ gene người đã được giải mã từ lâu, nhưng chức năng của nhiều phần trong đó vẫn còn là điều bí ẩn", tiến sĩ Fumitaka Inoue từ Đại học Kyoto, đồng tác giả nghiên cứu, chia sẻ.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, thay vì là "rác di truyền", các yếu tố nhảy như MER11 thực chất là một hệ thống mã di truyền bí mật, đang hoạt động âm thầm để điều phối hoạt động sống còn của tế bào, đồng thời lưu giữ những dấu ấn từ thời kỳ xa xưa trong lịch sử tiến hóa.
AI thiết kế chuỗi ADN, mở ra kỷ nguyên mới công nghệ sinh học
AI đang góp mặt vào lĩnh vực sinh học bằng cách thiết kế các chuỗi ADN mới. Công nghệ này giúp tăng tốc nghiên cứu protein, vắc xin, vi sinh vật và nhiều ứng dụng y sinh tiềm năng khác.
AI thiết kế chuỗi ADN, mở ra kỷ nguyên mới công nghệ sinh học