Những ứng dụng điểm nhấn từ khi ADN được phát hiện

Sự kết hợp giữa sinh học và công nghệ mang lại những lợi ích to lớn cho con người, đặc biệt là trong y học, thậm chí còn dùng để tái tạo khuôn mặt tội phạm. Dưới đây là một số ứng dụng điểm nhấn kể từ khi ADN được ra đời.

Vài nét về ADN

Theo Bách khoa thư mở, ADN gọi theo từ viết tắt tiếng Pháp Acide désoxyribonucléique hoặc DNA, theo từ viết tắt tiếng Anh Deoxyribonucleic acid. Đây là phân tử mang thông tin di truyền mã hóa cho hoạt động giải trí sinh trưởng, tăng trưởng, chuyên hóa công dụng và sinh sản của những sinh vật và nhiều loài virút. DNA và RNA là những axít nucleic, cùng với protein, lipid và những cacbohydrat cao phân tử ( polysaccharide ), chúng tạo nên bốn đại phân tử chính đóng vai trò thiết yếu so với mọi dạng sống từng được biết đến. Phần lớn những phân tử DNA được cấu trúc từ hai mạch polyme sinh học xoắn đều quanh một trục tưởng tượng tạo thành chuỗi xoắn kép .
ADN tàng trữ thông tin sinh học, những mã di truyền đến những thế hệ tiếp theo và để hướng dẫn cho quy trình sinh tổng hợp protein. ADN ở tế bào nhân thực ( động vật hoang dã, thực vật, nấm và nguyên sinh vật ) được tàng trữ bên trong nhân tế bào và một số ít bào quan, như ty thể hoặc lục lạp. trái lại, ở sinh vật nhân sơ ( vi trùng và vi trùng cổ ), do không có nhân tế bào, ADN nằm trong tế bào chất. Bên trong tế bào, ADN tổ chức triển khai thành những cấu trúc dài gọi là nhiễm sắc thể. Trong tiến trình phân bào những nhiễm sắc thể hình thành được nhân đôi bằng chính sách nhân đôi ADN, mang lại cho mỗi tế bào có một bộ nhiễm sắc thể hoàn hảo như nhau. Ở nhiễm sắc thể sinh vật nhân thực, những protein chất nhiễm sắc như histone giúp thắt chặt và tổ chức triển khai cấu trúc ADA. Cấu trúc thắt chặt này sẽ quản lý sự tương tác giữa ADA với những protein khác, lao lý vùng nào của ADN sẽ được phiên mã .

ADN được cô lập được lần đầu tiên vào năm 1869 bởi Friedrich Miescher. Francis Crick và James Watson nhận ra cấu trúc phân tử chuỗi xoắn kép của nó vào năm 1953, dựa trên mô hình xây dựng từ dữ liệu thu thập qua ảnh chụp nhiễu xạ tia X do Rosalind Franklin thực hiện. DNA trở thành một công cụ phân tử giúp các nhà nghiên cứu khám phá các lý thuyết và định luật vật lý sinh học, như định lý ergodic và lý thuyết đàn hồi. Những tính chất vật liệu độc đáo của DNA biến nó trở thành phân tử hữu ích đối với các nhà khoa học vật liệu quan tâm trong lĩnh vực chế tạo vật liệu cỡ micro và nano, như trong công nghệ nano DNA.

Một số ứng dụng kể từ khi ADN được phát hiện

Đánh cắp gen :
Một sinh vật lạ dưới nước có tên Gấu nước ( tardigrade ) gần đây đã được những khoa học nghiên cứu và điều tra, phát hiện thấy chúng có những đặc tính di truyền kỳ bí. Sau khi hệ gen của gấu nước được lập, khoa học mày mò ra nhiều năng lực siêu nhiên của sinh vật này. Động vật không xương sống cực nhỏ này hoàn toàn có thể sống sót trong môi trường tự nhiên cực kỳ khắc nghiệt như trong nhiệt độ ngừng hoạt động và nhiệt độ sôi, áp suất cực lớn đến mức không hề tin nổi, hoặc trong điều kiện kèm theo bức xạ, thậm chí còn cả trong môi trường tự nhiên không có thức ăn và nước uống, gấu nước vẫn sống khỏe tới một thập kỷ. Qua nghiên cứu và điều tra, khoa học phát hiện thấy, sở dĩ gấu nước có những đặc tính kỳ lạ này là do nó có năng lực đánh cắp gen từ những dạng sống khác. Động vật và con người trải qua quy trình này, được gọi là quy trình chuyển gen ngang, đa phần là nhờ virút. Hầu hết những loài có 1 % ADN ngoại lai trong khi gấu nước lại có chứa tới 17,5 % .

Những ứng dụng điểm nhấn từ khi ADN được phát hiệnGấu nước (tardigrade)

Gấu nước là tên gọi thông dụng của loài động vật hoang dã tardigrada, sinh vật nhỏ bé, sống trong nước, thuộc nhóm những động vật hoang dã có kích cỡ hiển vi tám chân, một phần của siêu ngành Ecdysozoa, được tìm thấy những đây 530 triệu năm, vào kỷ Cambri. Ước tính có tới 6.000 gen được đánh cắp từ vi trùng, nấm, nấm, cây cối và sinh vật đơn bào. Gấu nước có chính sách sống sót khi chúng tự khô. Cấu trúc ADN đặc biệt quan trọng của gấu nước giúp chúng tự sinh tồn, ví dụ khi khô cằn hạn hán, hệ gen gấu nước tự tái cấu trúc, hấp thụ những sinh vật nhỏ hơn để giúp chúng sống sót. Cơ chế này truyền cho những thế hệ tiếp theo, giúp hậu duệ gấu nước vĩnh cửu trong những thiên nhiên và môi trường khắc nghiệt và cực đoan. Nhờ phát hiện nói trên, giúp con người hiểu sâu hơn về sự tiến hoá và thừa kế di truyền của những sinh vật sống .
Kem chống nắng từ ADN của tinh trùng cá hồi :

Tin vui cho nhóm người tôn thờ ánh nắng mặt trời, tương lai họ không còn phải lo về nguy cơ tổn hại về da do các tia cực tím trong ánh nắng mặt trời gây ra, đặc biệt là nguy cơ phá hủy ADN, phát sinh ung thư.

Những ứng dụng điểm nhấn từ khi ADN được phát hiệnNhững ứng dụng điểm nhấn từ khi ADN được phát hiệnKem chống nắng từ ADN tinh trùng cá hồi sẽ giúp con người tắm nắng vô tư mà không lo bị mắc bệnh

Năm 2017, những nhà khoa học đã nghiên cứu và điều tra, cho sinh ra một loại kem chống nắng từ ADN tinh trùng cá hồi, có năng lực hấp thụ tia cực tím, giống như làn da thứ hai bảo vệ cho con người. Nhờ loại sản phẩm đặc biệt quan trọng nói trên mà ánh nắng mặt trời còn sót lại sẽ có công dụng kích hoạt khung hình theo chiều tích cực, giúp con người nhận được nhiều vitamin D hơn. Loại kem này tạo ra lớp bảo vệ da, nên hoàn toàn có thể tắm nắng nhiều giờ mà không phải lo mất nước, giảm nhiệt độ khung hình và nhiều hệ lụy khác .
Theo những chuyên viên ở ĐH Hokkaido, Nhật Bản, ADN từ tinh trùng cá hồi được xem là một bộ lọc độc tố rất hữu dụng. ADN trong tinh dịch của cá hồi là phân tử xoắn kép dài có chứa thông tin di truyền. Bên cạnh việc giữ vai trò dẫn truyền nguồn năng lượng và liên thông giữa những tế bà, ADN còn tương hỗ trong việc triển khai công dụng enzyme trong khung hình cũng như thay thế sửa chữa và tái tạo những tế bào trong khung hình. Đây là loại sản phẩm được phụ nữ Nhật Bản yêu thích. Ứng dụng loại kem này hoàn toàn có thể pha thêm nước và ethanol. Vật liệu không màu này cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để băng vết thương khẩn cấp hoặc vết thương thường thì. Tinh thể kết tinh của kem nói trên còn được cho phép những bác sĩ theo dõi quá trình hồi sinh vết thương mà không phải mở lớp băng ra .
Ứng dụng ADN trong chỉnh sửa gen :
Trong nỗ lực nhằm mục đích chữa bệnh rối loạn máu nguy hại, năm 2017, những nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra phôi người trong phòng thí nghiệm. Đây là dự án Bất Động Sản tương quan đến phôi nhân bản và mô lấy từ một bệnh nhân mắc bệnh beta-thalassemia. Giống như nhiều bệnh di truyền khác, thiếu máu beta-thalassemia là căn bệnh do trục trặc trong base DNA của con người. Mã di truyền của con người gồm có 4 base đại phân tử là adenine, cytosine, guanine, và thymine ( A, C, G, và T ). Chúng chứa hàng loạt hướng dẫn sử dụng cho việc hình thành con người và quản lý và vận hành khung hình .

Những ứng dụng điểm nhấn từ khi ADN được phát hiện

Nếu một đại phân tử này không bình thường, được gọi là đột biến điểm hoàn toàn có thể tương quan đến 2/3 những bệnh di truyền. Để tìm ra đột biến điểm cho bệnh beta-thalassemia, những nhà khoa học đã quét 3 tỉ “ chữ viết ” của mã di truyền con người để tìm nguyên do .
Cuối cùng, hóa ra đột biến điểm nằm ở đại phân tử G là thủ phạm. Một kỹ thuật có tên chỉnh sửa và biên tập đại phân tử sửa chữa thay thế đột biến này bằng đại phân tử A và ở đầu cuối đã chữa được căn bệnh tiên phong nới trên ở Lever ADN. Trong tương lai, mạng lưới hệ thống chỉnh sửa và biên tập cơ sở ( chỉnh sửa ADN ) sẽ mang lại tác dụng tích cực trong việc điều trị những bệnh nan y di truyền khác

5/5 - (1 vote)
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments