HuouXanh6276
New member
Các bạn ơi, chuẩn bị "mắt tròn mắt dẹt" nha! Video này là minh chứng sống cho một trong những thứ xịn xò nhất của khoa học thế kỷ 21 đấy. Đó chính là cảnh protein Cas9 đang "chém" đôi một đoạn DNA bằng công nghệ CRISPR. Và đây là lần đầu tiên trong lịch sử loài người quá trình này được quay lại thành video real-time luôn nha!
Trước giờ, các nhà khoa học biết CRISPR hoạt động, nhưng chưa ai tận mắt chứng kiến nó làm việc cả. Giờ thì hóa ra, chỉnh sửa gen trông như thế này đây:
Quá trình protein Cas9 cắt đôi một đoạn DNA được ghi lại trong thời gian thực
Đoạn clip "xịn sò" này được trình chiếu tại hội nghị CRISPR 2017 ở Montana, Hoa Kỳ bởi anh Osamu Nureki - một nhà sinh học cấu trúc đang làm việc tại Đại học Tokyo.
"Tôi đang ngồi ở phía trước hội trường khi đó, và rồi tôi đã nghe được những tiếng nín thở kinh ngạc từ mọi người phía sau", nhà sinh vật học Sam Sternberg kể lại giây phút "choáng váng" của mình. Hội đồng nghiêm túc thế mà cũng phải "ô hay gì" là biết độ xịn rồi ha!
CRISPR-Cas9 là gì mà hot thế?
Mấy năm gần đây, CRISPR-Cas9 đang gây bão trong giới nghiên cứu di truyền. Nó là một công cụ chỉnh sửa gen vừa rẻ vừa hiệu quả, mà độ chính xác thì "đỉnh của chóp" luôn!
CRISPR-Cas9 "học hỏi" từ hệ miễn dịch của vi khuẩn, trong đó có các đoạn trình tự lặp CRISPR trong bộ gen.
Khi vi khuẩn bị nhiễm DNA ngoại lai (kiểu như bị "hack" vậy), nó sẽ chèn đoạn DNA này vào vùng CRISPR trong bộ gen của mình. Sau đó vi khuẩn sẽ tạo ra RNA "chỉ điểm" để "bật đèn xanh" cho protein Cas biết đâu là DNA ngoại lai đang xâm nhập.
Khi tìm thấy "kẻ xấu", protein Cas sẽ biến thành chiếc kéo tự động "xử đẹp" DNA ngoại lai để bảo vệ vi khuẩn. Đỉnh không các bạn!
Tiềm năng "bá đạo" của CRISPR
Cơ chế cắt gen của CRISPR-Cas9 đã khiến cả làng khoa học phải "phát cuồng". Năm 2012, các nhà khoa học đã chứng minh được tiềm năng của hệ thống này bằng cách cố ý mã hóa CRISPR với một DNA cụ thể.
Sau đó, hệ thống có thể cắt các gen ở đúng đoạn DNA mục tiêu, mở ra cơ hội chỉnh sửa gen chuẩn "xịn xò" luôn!
Video mô phỏng lại quá trình CRISPR-Cas9 cắt ghép DNA
Kỹ thuật CRISPR/Cas9 đã "làm mưa làm gió" trên nhiều loài, không chỉ vi khuẩn. Các nhà khoa học đã thử dùng nó để điều trị bệnh di truyền ở chuột, thay đổi màu hoa, loại bỏ virus HIV trong tế bào động vật sống, làm chậm tế bào ung thư và thậm chí là chỉnh sửa gen phôi người để "kick" những gen gây bệnh ra ngoài.
Lần đầu tiên được nhìn thấy tận mắt! ️
Mặc dù vậy, từ trước đến giờ, quan sát thực tế quá trình CRISPR chưa từng được thực hiện. Các nhà khoa học biết chúng hoạt động, chỉ sau khi chúng đã "làm xong việc" và cho kết quả thôi.
Có thể nói, điều này khiến lý thuyết về CRISPR chỉ là giả thuyết. Quá trình cắt gen đơn giản là quá nhỏ bé, "tí hon" đến mức không thể nhìn thấy và quay lại được.
Phải đến tận khi video đầu tiên này được thực hiện, chúng ta mới có cơ hội tận mắt chứng kiến điều kì diệu đã xảy ra như thế nào bên trong các gen được chỉnh sửa. Để quay lại quá trình này, Nureki và team đã sử dụng một kính hiển vi lực nguyên tử tốc độ cao.
Đây là thiết bị không hoạt động theo kiểu quang học thông thường, mà có một đầu dò với mũi cực kỳ nhỏ - chỉ nhỏ bằng MỘT NGUYÊN TỬ luôn á! Đầu dò được quét qua bề mặt mẫu vật và khi nó đến gần sẽ tương tác với các nguyên tử khác bằng lực Van der Waals.
Van der Waals là một lực phân tử, sinh ra bởi sự phân cực điện tử, sẽ làm thanh gắn đầu dò rung động. Tín hiệu này được laser ghi lại và từ đó tái tạo lại hình ảnh trên bề mặt quét.
Hiểu đơn giản, nguyên lý của kính hiển vi lực nguyên tử giống như một họa sĩ nhắm mắt rồi sờ lên mẫu vật, sau đó vẽ lại chính xác thứ mà họ sờ thấy.
Chỉ có điều, khi laser là thứ được dùng để vẽ lại hình ảnh mà đầu dò nguyên tử "sờ" được, nó là một quá trình khách quan và không phụ thuộc vào "phong cách riêng" của một họa sĩ nào cả.
Video "bom tấn" khoa học
Video mà các nhà khoa học Nhật Bản ghi lại được quá trình CRISPR làm việc được đăng tải trên Twitter của một thành viên trong nhóm - Hiroshi Nishimasu.
Trong đó, thứ màu vàng như cục bông gòn mà bạn thấy chính là các protein Cas9. Sợi màu nâu chính là DNA. Protein Cas9 đã "chém" đôi đoạn DNA trong vài giây thôi!
Toàn bộ đoạn video kéo dài khoảng 10 giây là những hình ảnh khoa học đầu tiên và "xịn sò" nhất về kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR mà nhân loại được chứng kiến trong thế kỷ 21. Quá là "trời ơi đất hỡi" luôn!
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Nguồn: soha.vn