Giải mã cơ chế bí ẩn tạo ra hoa văn trên cánh bướm

Anh Tú12/09/2024 11:00
Giải mã cơ chế bí ẩn tạo ra hoa văn trên cánh bướm

Nghiên cứu mới công bố gần đây đã khám phá cơ chế di truyền đáng ngạc nhiên tác động đến sự phát triển màu sắc cánh bướm. Hóa ra “vật chất tối” trong gien giải quyết bí ẩn tiến hóa của loài bướm.

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tiết lộ một quá trình di truyền bất ngờ hình thành nên những hoa văn phức tạp và đầy màu sắc trên cánh bướm. Nghiên cứu do Luca Livraghi từ Đại học George Washington (GW) và Đại học Cambridge khởi xướng được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia. Nghiên cứu này đã xác định một phân tử RNA đóng vai trò rất quan trọng trong việc kiểm soát sự lây lan của sắc tố đen trên cánh bướm. Điều này lật đổ quan niệm lâu nay cho rằng protein đóng vai trò tạo ra hoa văn trên cánh bướm.

buom1.jpg
Hoa văn mỗi loài bướm lại khác nhau đáng ngạc nhiên

Làm thế nào loài bướm có thể tạo ra những hoa văn và màu sắc rực rỡ trên đôi cánh của chúng đã mê hoặc chúng ta. Đó là điều mà các nhà sinh vật học cũng bị cuốn hút trong nhiều thế kỷ. Mã di truyền chứa trong các tế bào phát triển cánh bướm quy định sự sắp xếp cụ thể của màu sắc trên các vảy của cánh. Đó có thể coi là những viên gạch cực nhỏ tạo thành các mẫu cánh, tương tự như sự sắp xếp các pixel màu để tạo thành một hình ảnh kỹ thuật số.

Việc bẻ khóa mã di truyền này là điều cơ bản để hiểu cách gien của chúng ta hình thành nên cơ thể của các sinh vật trong đó có cả chúng ta cũng như loài bướm. Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu có thể thao tác mã đó ở loài bướm bằng các công cụ chỉnh sửa gien. Từ đó, họ quan sát tác động lên các đặc điểm có thể nhìn thấy được, chẳng hạn như màu sắc trên cánh.

Vai trò của gien mã hóa protein

Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng các gen mã hóa protein rất quan trọng đối với các quá trình này. Những loại gien này tạo ra các protein có thể quyết định thời gian và địa điểm khởi tạo ra một sắc tố cụ thể. Khi nói đến sắc tố đen, các nhà nghiên cứu cho rằng quá trình này sẽ không có gì khác biệt và ban đầu liên quan đến một gen mã hóa protein. Tuy nhiên, nghiên cứu mới lại vẽ ra một bức tranh khác.

buom2.jpg

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một gien tạo ra phân tử RNA, chứ không phải protein, đã kiểm soát nơi tạo ra các sắc tố sẫm màu trong quá trình biến thái của bướm. Sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa bộ gien CRISPR, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng khi ta loại bỏ gien tạo ra phân tử RNA, bướm sẽ mất hoàn toàn vảy sắc tố đen. Điều đó cho thấy mối liên hệ rõ ràng giữa hoạt động của RNA và sự phát triển sắc tố đen.

RNA như một cây cọ vẽ bức tranh tiến hóa

Livraghi, một nhà khoa học sau tiến sĩ tại GW cho biết: “Những gì chúng tôi tìm thấy thật đáng kinh ngạc. Phân tử RNA này ảnh hưởng trực tiếp đến nơi sắc tố đen xuất hiện trên cánh, định hình các kiểu màu cánh của loài bướm theo cách mà chúng tôi không ngờ tới”.

Các nhà nghiên cứu đã khám phá thêm về cách thức hoạt động của phân tử RNA trong quá trình phát triển cánh. Bằng cách kiểm tra hoạt động của nó, họ đã quan sát thấy mối tương quan hoàn hảo giữa nơi RNA được biểu hiện và nơi hình thành vảy đen.

buom3.jpg

Arnaud Martin, phó giáo sư sinh học tại GW cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên khi gien này được kích hoạt ở nơi các vảy đen cuối cùng sẽ phát triển trên cánh với độ chính xác tuyệt vời. Nói một cách ví von dựa trên tác động của gien này đối với một số loài, nó thực sự là một cây cọ tiến hóa và là một cây cọ sáng tạo”.

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra RNA mới được phát hiện ở một số loài bướm khác đã rẽ nhánh khác nhau trong lịch sử tiến hóa khoảng 80 triệu năm trước. Họ phát hiện ra rằng ở mỗi loài này, RNA đã tiến hóa để kiểm soát các vị trí mới trong mô hình sắc tố tối.

Riccardo Papa, giáo sư sinh học tại Đại học Puerto Rico – Río Piedras cho biết: “Kết quả ổn định thu được từ các đột biến CRISPR ở một số loài thực sự chứng minh rằng gien RNA này không phải là một đột biến gần đây mà là một cơ chế quan trọng để loài bướm từ xa xưa kiểm soát sự đa dạng của loại cánh”.

Việc đa dạng hoa văn trong cánh bướm rất quan trọng vì giúp chúng ngụy trang và thích nghi với môi trường để có thể tồn tại trước nhiều kẻ thù săn mồi.

Joe Hanly, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ cho biết: “Chúng tôi và những người khác hiện đã xem xét đặc điểm di truyền này ở nhiều loài bướm khác nhau và đáng chú ý là chúng tôi phát hiện ra rằng cùng một loại RNA này được sử dụng lặp đi lặp lại, từ bướm cánh dài, đến bướm vua và bướm sơn nữ”.

Hanly kết luận: “Rõ ràng đây là một gien quan trọng cho sự tiến hóa của các dạng cánh. Tôi tự hỏi liệu còn hiện tượng tương tự nào khác mà các nhà sinh vật học có thể đã bỏ sót vì họ không chú ý đến vật chất tối của bộ gien”.

Vật chất tối trong bộ gien mà Hanly nhắc tới chính là phần gien con người chưa giải mã được hoặc cho là chúng không có tác dụng gì.

Những phát hiện này không chỉ thách thức những giả định lâu nay về điều hòa di truyền mà còn mở ra những con đường mới để nghiên cứu các đặc điểm tiến hóa có thể nhìn thấy ở động vật như thế nào.

 


Gửi bình luận
(0) Bình luận
1

Có phải vì biểu ca, Vương Ngữ Yên rời bỏ Đoàn Dự, câu trả lời đến từ Vân Trung Hạc

Vì sao Đoàn Dự thất bại trong cuộc chinh phục trái tim Vương Ngữ Yên?
3

Tại sao Tiểu Long Nữ và Vương Ngữ Yên có dung mạo giống nhau?

Tiểu Long Nữ và Vương Ngữ Yên sở hữu dung mạo giống nhau đến kinh ngạc.
4

Dương Quá chết dưới tay cao thủ, người đã tạo ra tuyệt kỹ từ Ngọc Nữ Tâm Kinh?

Có một cao thủ ẩn danh với võ công thâm hậu được cho là có liên quan đến cái chết bí ẩn của Dương Quá, sự thật là gì?
5

Tại sao sân bay bổ nhiệm hai chú chó làm giám đốc?

Theo lý giải của giới chức thành phố Odate (Nhật Bản), 2 chú chó giống Akita được bổ nhiệm làm giám đốc sân bay để kỷ niệm hành trình 10 năm loài chó này đóng vai trò chào đón du khách.

Google đang mất đi vị thế là một động từ vì Gen Z thay đổi hành vi tìm kiếm

Khoảng 20 năm trước, Google đã đạt được một cột mốc quan trọng. Từ điển Merriam-Webster đã thêm "Google" làm động từ để chỉ việc tìm kiếm thứ gì đó trên web.

Tại sao Mã Siêu lại sợ Triệu Vân: Hai trận đấu với Hứa Chử và Trương Phi đã lộ điểm yếu của người này

Sau khi theo nhà Thục Hán phò tá Lưu Bị, Mã Siêu chỉ e sợ một mãnh tướng là Triệu Vân, vì sao?

Đệ nhất cao thủ bắt chim bằng tay không, né được cả súng đạn

Ít ai ngờ rằng, người đàn ông nhỏ bé, có phần gầy gò lại chính là cao thủ võ thuật hàng đầu cuối thời nhà Thanh.

Hiện tượng 'mèo béo TikTok' - Mối nguy mang tên AI thao túng cảm xúc con người

Những video mèo được tạo bởi AI đang rất phổ biến trên mạng xã hội, vì sao lại có hiện tượng này?

Nội dung khiêu dâm giả mạo người khác tràn lan trong giới trẻ Hàn Quốc

Tiến bộ gần đây trong công nghệ video có tác động tiêu cực đến Hàn Quốc. Ngày càng nhiều thanh thiếu niên am hiểu công nghệ tạo ra nội dung khiêu dâm giả mạo (deepfake) của nhiều người - thường là bạn bè của họ - dù chưa được sự đồng ý từ người đó.

4 lý do khiến Gia Cát Lượng đại bại: Dùng tình quá thâm, dùng trí óc quá độ, dùng binh quá thận trọng, dùng người quá nghiêm

Nhìn vào thất bại cuối cùng của Gia Cát Lượng, chúng ta học hỏi được rất nhiều trong cuộc sống cũng như trong công việc.

Giải mã món đồ chơi Labubu khiến Hoa hậu Tiểu Vy và dàn sao Việt săn lùng

Con gấu bông Labubu có giá hàng triệu đồng hiện trở thành món phụ kiện được nhiều bạn trẻ ao ước.

Khai mở hạnh phúc - Sáu lầm tưởng về hạnh phúc

Từ sách - Phim - TĐ - 01/06/2025 08:00
Chúng ta đã bắt đầu quyển sách bằng cách tìm hiểu xem hạnh phúc là gì, giờ là lúc để nghĩ xem hạnh phúc không phải là gì. 

Không phải Nữ Oa hay Tây Vương Mẫu, đây là nữ thần có thể giết Tôn Ngộ Không

Điện ảnh - Nguyệt Phạm - 31/05/2025 13:00
Bà là một vị thần quan trọng trong các tín ngưỡng dân gian.

Dịch vụ giúp "biến mất" khỏi Internet

Kỹ năng - Thái Nguyễn - 31/05/2025 12:00
Từ nhu cầu xóa dấu vết online đến dịch vụ “ẩn thân kỹ thuật số” bùng nổ, câu chuyện biến mất khỏi Internet đang dần trở thành trào lưu thời hiện đại.

Kiếm hiệp Kim Dung: Điều gì giúp Quách Tĩnh thắng được 4 cao thủ Ngư - Tiều - Canh - Độc?

Thư giãn - Quốc Tiệp - 31/05/2025 11:00
Chính sự kết hợp giữa sự chân thành của Quách Tĩnh và trí thông minh của Hoàng Dung đã giúp họ đến gặp được Nhất Đăng đại sư.

Gen Alpha - Thế hệ học trên TikTok, ôn thi qua hashtag

Phong cách sống - Trang Vũ - 31/05/2025 10:00
Thế hệ này đã biến việc học thành xu hướng, biến bài giảng thành nội dung viral.

Không còn bệnh tim - Bí mật cho trái tim khỏe mạnh từ một phân tử nhỏ bé kỳ diệu 

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 31/05/2025 09:00
Hãy đọc "Không còn bệnh tim" (No More Heart Disease) để khám phá những bí mật của trái tim và bắt đầu hành trình chăm sóc sức khỏe chủ động ngay hôm nay. Vì một trái tim khỏe mạnh, chính là nền tảng của một cuộc sống hạnh phúc và ý nghĩa.

55 nguyên tắc ứng xử thiết yếu để thành công - Đừng đợi đến khi con lớn mới dạy con cách ứng xử

Từ sách - Phim - Quìn - 31/05/2025 08:00
Là cha mẹ, ai cũng mong con mình trở thành người tử tế, tự lập và mạnh mẽ. Nhưng đó không phải là điều trẻ học được trong một sớm một chiều, mà là kết quả của sự rèn luyện từng ngày, bắt đầu từ những điều nhỏ nhất trong ứng xử hằng ngày.

Xem ‘Sex Education’, tôi ân hận vì nói với con: ‘Chuyện này không dành cho con nít’

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 30/05/2025 13:00
Tôi từng né tránh chuyện tình yêu, giới tính để bảo vệ con.

Vợ u não sống thực vật, chồng hát, nhảy mỗi ngày để đánh thức và phép màu xảy ra

Truyền cảm hứng - Nhật Thùy - 30/05/2025 12:00
Bác sỹ khuyên từ bỏ khi người vợ u não chuyển sang sống thực vật, tiền đã cạn, nhưng phép màu đã xảy ra sau nhiều tháng Deng nhảy và hát để cố gắng đánh thức cô.

Lotus Chat - ứng dụng vừa vượt Zalo, Messenger về lượt tải: Người dùng đánh giá gì?

Kỹ năng - Phan Trang - 30/05/2025 11:00
Lotus Chat - ứng dụng nhắn tin của người Việt đang nhận được nhiều đánh giá tích cực của người sử dụng.

Chuyện tình của Tổng thống Pháp cùng Phu nhân: Từ mối tình tuổi 15 với cô giáo đến hành trình khiến nước Pháp ngưỡng mộ

Phong cách sống - Phạm Trang - 30/05/2025 10:00
Từ những định kiến, ngờ vực, họ cùng nhau viết nên một câu chuyện tình hiếm có vượt thời gian.

Đường vào thiền - Osho: Đừng tự làm khổ mình vì những lỗi lầm đã qua

Từ sách - Phim - Quìn - 30/05/2025 09:00
Có những đêm nằm trằn trọc vì một lỗi lầm đã qua, một lời nói khiến ai đó tổn thương, hay một lựa chọn sai lầm đổi cả cuộc đời. Quá khứ vẫn còn đó không thể xoá đi, nhưng bạn hoàn toàn có thể bước ra khỏi nó.

Khám phá vật liệu quanh ta – Gieo mầm tri thức từ những điều gần gũi

Từ sách - Phim - Quìn - 30/05/2025 08:00
Làm mẹ, ai cũng muốn con lớn lên vừa tò mò, vừa hiểu biết. Nhưng bạn có từng ngạc nhiên khi con hỏi: "Sao cái bàn gỗ cứng thế?", "Nhựa đến từ đâu?", hay "Tại sao cao su lại co giãn được?"

Tại sao con thứ thường thông minh hơn con cả? Sự thật khiến nhiều phụ huynh chạnh lòng...

Suy ngẫm - Hiểu Đan - 29/05/2025 13:00
Chính môi trường và trải nghiệm sống khác nhau đã tạo nên những "kiểu thông minh" khác nhau ở mỗi người.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Chủ nhật, 01/06/2025