Logo_header
Số lượt truy cập: 7659931
BoKH&CN
KHCN & Địa phương
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng: Vi khuẩn có thể truyền lại kí ức cho hậu duệ của chúng
Cập nhật lúc: 16 Tháng Tư 2018 11:19:04 SA

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế, dẫn đầu là các nhà khoa học tại Đại học California, Los Angeles (UCLA) đã phát hiện ra rằng vi khuẩn có “trí nhớ” được “truyền lại” từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào tiếp theo. Điểm đặc biệt là tất cả các tế bào này đều không có hệ thần kinh trung ương hay bất kì tế bào thần kinh nào.


Gerard Wong, giáo sư về kỹ thuật sinh học, hóa học và hóa sinh học, thành viên của Viện NanoSystems California, UCLA, và là một trong những tác giả của đề tài này cho biết: “Đây là một bất ngờ lớn đối với chúng tôi trong lĩnh vực này”.

Những phát hiện này là một bước tiến quan trọng trong việc nghiên cứu về những chứng bệnh khó chữa bị gây ra bởi các màng sinh học vi khuẩn (bacterial biofilms) ở những người bị xơ nang.

Nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu về một loại vi khuẩn có tên là Pseudomonas aeruginosa, loại vi khuẩn này tạo ra các màng sinh học ở đường thở của những người bị xơ nang, chúng gây miễn trùng dai dẳng và có thể gây chết người. Màng sinh học vi khuẩn cũng có thể hình thành trên những cấy ghép implants, ví dụ như trên cấy ghép implants ở hông. Việc này có thể dẫn tới thất bại trong quá trình cấy ghép. Màng sinh học vi khuẩn được hình thành bởi các tế bào vi khuẩn giống nhau về mặt di truyền, chúng có thể hình thành ở gần như bất kì các bề mặt nào và tạo thành các tổ chức đơn bào hoặc đa bào.

Calvin Lee, một sinh viên cao học của UCLA, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Bước đầu tiên trong việc hình thành một màng sinh học là vi khuẩn phải “cảm nhận” bề mặt và phát triển khả năng để “bám” lên đó. Lần đầu tiên chúng tôi có thể theo dõi sự hoạt động của các tế bào riêng lẻ trong toàn bộ thời kì phát triển của chúng, và chúng tôi đã phát hiện ra rằng thế hệ sau của vi khuẩn có thể ghi nhớ được các tín hiệu “cảm nhận bề mặt” của thế hệ trước”.

George O'Toole, đồng tác giả của nghiên cứu tại Đại học Y khoa Geisel ở Dartmouth cho biết: "Thật là thú vị khi chúng tôi biết được làm thế nào mà liên kết nghịch và liên kết thuận được kết hợp với nhau trong suốt quá trình ban đầu của việc hình thành màng sinh học. Những khái niệm này đã được miêu tả trong những năm 1930, nhưng phải mất gần 90 năm để chúng ta có thể hiểu tại sao mà vi khuẩn có thể kết hợp với nhau để hoàn thành những bước đầu tiên trong việc hình thành màng sinh học”.

Để phân tích các tế bào đang trong quá trình "cảm nhận" bề mặt, các nhà khoa học đã sử dụng một phương pháp theo dõi các tế bào trong nhiều thế hệ được nhóm nghiên cứu Wong phát triển cùng với một số phương pháp phân tích dữ liệu khác, bao gồm một kỹ thuật xử lý tín hiệu thường được sử dụng để phân tích cao độ trong âm nhạc - lần đầu tiên kỹ thuật này được ứng dụng để đo đạc sinh học.

Cách tiếp cận này cho thấy hai quá trình (Cảm nhận bề mặt và Phát triển khả năng bám) được kết hợp trong một mô hình nhịp nhàng (a rhythmic pattern). Trong đó quá trình “cảm nhận bề mặt” dựa vào biểu hiện của AMP vòng (cyclic AMP), một phân tử báo hiệu bên trong tế bào vi khuẩn. Quá trình phát triển khả năng “bám” dựa vào mức độ hoạt động của nhung mao loại 4 (Type IV pili) - phần phụ trên tế bào vi khuẩn liên quan đến sự chuyển động của các tế bào. Nghiên cứu chỉ ra rằng các quá trình này tách rời nhau sau vài giờ.

Wong cho biết: "Vi khuẩn có thể nhớ và cảm nhận thông qua mô hình nhịp nhàng trên, mô hình này có ý nghĩa then chốt quyết định đến ức chế sự vận động, cố định, cuối cùng là gắn chặt vào một bề mặt tạo thành màng sinh học”.

Ramin Golestanian, đồng tác giả của nghiên cứu và là Giám đốc của Học viện Động lực Max Planck, cho biết: "Tôi đã rất ngạc nhiên đối với khám phá này, bằng cách tổng hợp các đặc tính đa bào của tổ chức từ cấp độ phân tử cho tới cấp độ màng sinh học, chúng tôi đã có thể hiểu được về cách mà vi khuẩn hoạt động trong giai đoạn đầu của việc hình thành màng sinh học”.
Đ.T.N (NASATI), theo https://phys.org/news/2018-04-bacteria-memory-descendants.html, 6/4/2018


Ý kiến của bạn Gửi cho bạn bè In bài này Trở lại