Công cụ kiểm soát vi khuẩn hiện đại nhất thế giới

Mới đây, thông tin khoa học từ các nhà nghiên cứu tại Mỹ đã phát hiện ra công cụ có thể kiểm soát hoạt động của vi khuẩn E coli, nhằm hạn chế các tác hại của loại vi khuẩn này với các tế bào trên cơ thể người.

Theo tin khoa học mới nhất trên tờ Eurek Alert, hai ngày trước đây, các nhà nghiên cứu tại trường đại học Washington đã ra mắt một công cụ hiện đại phát hiện ra chu trình hình thành và tồn tại của vi khuẩn trong các tế bào. Đây là một phát hiện hữu ích cho quá trình nghên cứu các loại vi khuẩn xâm hại đến ế bào trên cơ thể như E.coli.

Không khác gì điều kiện tồn tại của một nhà hàng đô thị, một tế bào vi khuẩn có tồn tại được hay không thì phải phụ thuộc vào ba yếu tố: vị trí, thích nghi, và biến môi trường đó là của mình. Vi khuẩn sẽ dần dần làm hạn chế hoạt động của các protein, đồng thời tác động tới các thành phần  khác trong tế bào. Trước nay, cơ chế hoạt động làm biến đổi của vi khuẩn ra sao thì đó còn là một điều bí ẩn. Cho đến nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington đã tìm ra cơ chế hoạt động mà vi khuẩn E. coli đã ‘hoành hành’ trong các tế bào trên cơ thể người.

Tin khoa học mới nhất cung cấp cách kiểm soát cơ chế hoạt động của vi khuẩn
Nhà nghiên cứu Nathan Kuwada tại Đại học Washington cho biết dù có kích thước tương đối nhỏ và đơn giản, nhưng các vi khuẩn đã ảnh hưởng không nhỏ đến các chức năng trong tế bào. Những thắc mắc về cả không gian lẫn thời gian hình thành tồn tại của vi khuẩn từng là những băn khoăn cho các nhà nghiên cứu. Đặc biệt vi khuẩn E. coli cưỡng chế gần một phần năm hoạt động của protein.

Ông Kuwada và các nhà nghiên cứu khoa học khác đã tìm cách để khắc phục điều này bằng phương pháp quan sát hình ảnh của quá trình hợp nhất protein xanh huỳnh quang ở trong vi khuẩn E. coli thông qua công nghệ ghi hình các tế bào hiện đại nhất. Điều này khiến các nhà khoa học có thể nhìn thấy hình ảnh của hàng ngàn hợp nhất protein riêng lẻ trong tế bào đã phát triển trong 6-8 giờ, theo đó họ sẽ biết được với hàng trăm chu kỳ hình thành tế bào hoàn chỉnh cho mỗi protein.

Công nghệ tin học khoa học ứng dụng hữu ích cho quá trình nghiên cứu vi khuẩn dưới lớp tế bào
Ứng dụng khoa học phần mềm xử lý hình ảnh tùy chỉnh, các nhà nghiên cứu đã sắp xếp, theo dõi hàng nghìn hình ảnh từ mỗi thí nghiệm cung cấp các số liệu so sánh các mô hình hình thành của vi khuẩn trên một gen. Thay vì chỉ biết một số lượng nhỏ các mô hình kết hợp nhờ hoán vị khác nhau được xác định theo chức năng, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vi khuẩn có sự riêng biệt lớn giữa không gian và thời gian hoạt động. Điển hình là nhà nghiên cứu quan sát thấy các protein liên kết với ADN đã được phân tách không đối xứng trong các tế bào con khi phân chia tế bào.

Mặc dù hiện tượng khoa học bất đối xứng xảy ra không nhiều và không rõ ràng, nhưng điều này là một  phát hiện mới rất có ích cho quá trình nghiên cứu các vấn đề trên tế bào. Kuwada và các nhà nghiên cứu khác đang tiếp tục nghiên cứu để tìm ra cơ chế chính xác cụ thể dẫn đến tổ chức hoạt động dưới tế bào như cơ chế hình thành của các protein trong quá trình phiên mã. Và phát minh khoa học cho giải pháp hạn chế triệt để sự ‘hoành hành’ của các vi khuẩn trong tương lai sẽ không còn xa.

Tác giả: Thùy Nguyễn