Phát hiện gene định hình sự sống trên Trái đất

Con người, khỉ, cá voi xanh và bọ phân giống nhau ở điểm nào? Câu trả lời chính là một dạng gene cổ đại được cho là có thể nắm giữ chìa khóa của sự sống.

Hay nói cách khác, các nhà nghiên cứu của Đại học British Columbia (Canada) cho hay đã xác định được một gene di truyền chung cho mọi sự sống trên trái đất, cho phép kích hoạt quá trình tiến hóa lên các sinh vật cao cấp. “Nếu gene này không được sao chép và xuất hiện những đột biến sau đó trong lịch sử tiến hóa, sự sống sẽ khác hoàn toàn so với ngày nay”, theo Giáo sư (GS) Steven Pelech, trưởng nhóm nghiên cứu. “Sự sống tiến hóa cao nhất hành tinh của chúng ta (tức con người) có thể vẫn còn ở dạng vi khuẩn”, ông phân tích.

Các nhà khoa học Canada cho biết đây là gene thúc đẩy sự tăng trưởng của protein kinase, một nhóm lớn các enzyme hỗ trợ tế bào phát triển và gửi thông tin từ tế bào này sang tế bào khác. Những protein tương tác cực cao đó đóng vai trò tương tự như dây thần kinh của não, bằng cách truyền dẫn thông tin trong nội bộ tế bào. Sự phát triển của những enzyme này cho phép thực vật và động vật tiến hóa và trở nên phức tạp hơn vi khuẩn. Thực vật, động vật, nấm các loại và những loài sinh vật khác có thể tồn tại do chúng được cấu thành từ các tế bào eukaryotic có kích thước lớn hơn và phức tạp hơn vi khuẩn. Gene kích thích sự sinh sôi của protein kinase cũng đồng thời dẫn đến sự hình thành của nhóm enzyme gọi là choline và ethanolamine kinase. Trong đó enzyme choline kinase đóng vai trò then chốt cho sự sản xuất một thành phần quan trọng làm thành các màng bao xung quanh tế bào eukaryotic, nhưng không hề có ở trường hợp vi khuẩn.

“Từ việc giải mã các bộ gene di truyền của người, chúng tôi biết được rằng khoảng 500 gene lấy từ nhiều protein kinase khác nhau đều có cùng cấu trúc”, theo GS Pelech. Kết quả nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết rằng gene đặc biệt trên có lẽ bắt nguồn từ vi khuẩn, chịu trách nhiệm tổng hợp protein, và kế đến đột biến để đảm nhiệm những chức năng hoàn toàn khác biệt.

GS Pelech cho rằng nghiên cứu này có thể dẫn đến sự hình thành cây tiến hóa phiên bản mới. Đồng thời, một báo cáo khác cũng đưa ra giả thuyết cho rằng gene vừa được phát hiện có thể tượng hình trong điều kiện nhiệt độ mát hơn so với các giả thuyết trước đây. Thay vì môi trường biển vào khoảng 85°C, GS Maarten de Wit tại Đại học Đô thị Nelson Mandela (Nam Phi) cho rằng không những nhiệt độ cách đây 3,5 tỉ năm thấp hơn dự kiến, mà phải gần đến ngưỡng đóng băng là 0°C. Tuy nhiên, giả thuyết này vẫn còn gây tranh cãi, theo báo cáo trên trang tin New Scientist.