Nhuộm màu vi khuẩn để nghiên cứu sự sống ngoài Trái đất

Các nhà nghiên cứu ở Viện Công nghệ vật lý Moskva (Nga) đã phối hợp với các đồng nghiệp Đức và Nga ở Đại học Công nghệ hóa học mô tả một phương pháp mới để nghiên cứu những vi khuẩn có khả năng sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt.

Các nhà khoa học đã chọn một chất nhuộm huỳnh quang cho phép quan sát hoạt động sống của vi khuẩn ở chế độ thời gian thực.

Chất nhuộm này giúp chúng ta nghiên cứu rõ hơn những vi khuẩn sống trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Theo thông cáo báo chí của Viện Công nghệ vật lý Moskva, các tác giả của nghiên cứu đã thử nghiệm với loài vi khuẩn halophilic có thể sống ở môi trường có độ mặn cao. "Những vi sinh vật này thường được tìm thấy trong các mỏ muối cổ hàng triệu năm tuổi. Phương pháp của chúng tôi cho phép tìm thấy và nghiên cứu chúng trong các khối khoáng chất. Việc tìm kiếm như vậy có thể làm sáng tỏ các vấn đề về nguồn gốc sự sống trên Trái đất mà theo một giả thuyết, đã được đưa từ ngoài hành tinh đến dưới dạng các vi khuẩn" - ông Valentin Barshcheuski, tác giả chính của công trình nghiên cứu chia sẻ.

Để nghiên cứu các vi khuẩn trong điều kiện tự nhiên, các nhà sinh vật học cần những loại thuốc nhuộm chọn lọc, chúng cho phép nhìn thấy nhiều điều hơn khi quan sát trong môi trường không nhuộm mầu. Nhưng có điều các chất đánh dấu huỳnh quang và kháng thể, khi kết hợp với thuốc nhuộm màu thường không có tác dụng trong môi trường muối. Hơn nữa, vỏ dày của vi khuẩn halophiles lại tạo thêm phức tạp khiến cho đến tận thời gian gần đây các chuyên gia vẫn chưa quan sát được những vi khuẩn sống.

Trong một bài viết mới được trình bày trên tạp chí Scientific Reports, nhóm nghiên cứu Nga-Đức mô tả giải pháp cho vấn đề này. Trong các thí nghiệm do họ tiến hành, không cần tổng hợp bất kỳ thuốc nhuộm mới đặc biệt nào mà chỉ cần sử dụng các chất được tạo ra trước đó cho việc nhuộm ty thể trong tế bào nhân chuẩn (eukaryotic cells). Hóa ra loại thuốc nhuộm mầu thương hiệu MitoTracker còn thích hợp để nhuộm một loạt vi sinh vật như salinarium halobacterium, haloferax sp, halorubrum sp, salicola sp... và halomonas sp. Những thí nghiệm này không chỉ giúp chụp hình ảnh rõ ràng và để đếm được số lượng tế bào, mà còn có thể theo dõi sự biến đổi của các tế bào halobacterium salinarium. Dưới ảnh hưởng tác động hóa học không thuận lợi, các tế bào hình dài có thể biến thành hình cầu: quá trình này thậm chí đã được ghi lại trên video ở chế độ thời gian thực.

Phương pháp mới trước hết sẽ cho phép trích xuất một cách hiệu quả các vi sinh vật trong điều kiện tự nhiên như từ đất đá trên sao Hỏa mà tàu thám hiểm chuyển về và tiếp đó, giúp nghiên cứu chính xác hành vi của các vi khuẩn.