Sự khác biệt giữa ruồi dấm và con người

Theo các nhà khoa học đã khám phá ra một phương pháp mới nhằm ước tính tổng số tương tác giữa các protein trong bất cứ cơ chế nào, thì ruồi dấm đặc biệt khác với con người không phải ở số lượng gen, mà là ở số lượng tương tác protein trong cơ thể của chúng.

Một nghiên cứu mới đây được công bố trên Biên bản Viện Hàn Lâm Khoa học Mỹ số ngày 13 tháng 5 năm 2008 cho thấy rằng con người có các tương tác protein nhiều hơn gấp 10 lần so với ruồi dấm, và gấp 20 lần so với các vi sinh vật men đơn bào đơn giản khác.

Điều này trái với những so sánh giữa số lượng gen trong các vi sinh vật khác nhau, trong khi những sự so sánh trước đó mang lại những kết quả đáng ngạc nhiên: con người có khoảng 24.000 gen, nhưng ruồi dấm không ít hơn nhiều lắm, khoảng 14.000 gen.

Sự tương tác giữa các protein khác nhau nằm ở đằng sau tất cả các hệ thống sinh lý trong cơ thể của con người. Khi cơ thể tiêu hóa thức ăn, phản ứng lại với sự thay đổi của nhiệt độ, hay đẩy lùi được sự lây nhiễm, có rất nhiều sự kết hợp giữa các tương tác protein bị kéo theo. Tuy nhiên, cho tới nay người ta vẫn không thể tính toán được con số tương tác diễn ra trong các vi sinh vật khác nhau.

Một nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra rằng con người có các tương tác protein nhiều hơn gấp 10 lần so với con ruồi dấm. (Ảnh: iStockphoto)

Giáo sư Michael Stumpf thuộc khoa Khoa học đời sống của trường Cao đẳng Hoàng gia Luân Đôn và là một trong các tác giả của bài nghiên cứu đã giải thích tầm quan trọng của cuộc nghiên cứu:

“Đôi khi các nhà khoa học vẫn tin là sự phức tạp trong các tương tác protein của một vi sinh vật quyết định sự phức tạp sinh vật của nó, nhưng cho tới nay họ vẫn không thể đặt một con số kích thước trong mạng lưới tương tác của một vi sinh vật so với sinh vật khác như một cuộc nghiên cứu quy mô nhỏ đã được thực hiện nhằm xác định và lập bản đồ các tương tác này”.

Các nhà khoa học đề cập đến tổng số các tương tác protein trong cơ thể như “bộ tương tác phân tử trong tế bào của con người”, so sánh nó với hệ gen của con người, điều này có liên quan đến việc cung cấp cho chúng ta những đặc điểm của con người.

Giáo sư Stumpf cho biết thêm: “Việc hiểu biết hệ gen của con người chắc chắn không đủ sâu để giải thích điều gì làm cho chúng ta khác biệt với các sinh vật đơn giản hơn. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng các tương tác protein có thể nắm giữ một trong những mấu chốt làm sáng tỏ cách thức một sinh vật được phân biệt với sinh vật khác.”

Các nhà nghiên cứu đã phát minh ra một công cụ toán học cho phép họ tiên đoán được tổng kích cỡ của mạng lưới tương tác protein của một sinh vật dựa trên các dữ liệu chưa đầy đủ hiện có sẵn.

Các bước kế tiếp của những nhà nghiên cứu sẽ là tiến hành những tiên đoán chi tiết hơn nữa dựa trên các sự so sánh thận trọng giữa các loài. Ví dụ như sẽ rất quan trọng để hiểu được lí do tại sao một số loài nấm, như men của người làm bánh mì rất quan trọng trong việc sản xuất bánh mì và bia, trong khi một số loài nấm có liên quan chặt chẽ khác gây ra các lây nhiễm nấm có mức độ tử vong cao.

Các nhà khoa học thuộc Trường Cao đẳng Hoàng gia Luân Đôn, Viện Sinh vật học phân tử Max-Planck của Đức và trường Đại học Arthus của Đan Mạch đã tiến hành thực hiện nghiên cứu này.

Nguồn báo tham khảo:

1. Michael P. H. Stumpf, Thomas Thorne, Eric de Silva, Ronald Stewart, Hyeong Jun An, Michael Lappe, và Carsten Wiuf. Tựa đề: Ước tính kích cỡ của bộ tương tác phân tử trong các tế bào của con người. Biên bản viện hàn lâm khoa học Mỹ 105: 6959-6964; công bố trực tuyến trên: 10.1073/pnas.0708078105