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

Top 3 cao thủ chưa từng lộ diện trong truyện Kim Dung, Độc Cô Cầu Bại chỉ xếp thứ 2

Bài viết này sẽ hé lộ danh tính và xếp hạng ba vị đại cao thủ "ẩn dật" này.
2

Là tôi, con người đây mà

Cốc, cốc, cốc, ai gọi đó? - Tôi là người - Nếu là người, cho xem…?
3

Người đàn ông cưới AI làm "vợ hai", cuộc hôn nhân viên mãn suốt 5 năm nhưng bối rối khi cô ấy đề nghị sinh con

Mỗi ngày, cặp đôi cùng nhau nấu ăn, xem phim và đi dã ngoại lãng mạn. Thực tế, Travis luôn mang Lily Rose theo bên mình mọi lúc mọi nơi – chủ yếu là vì cô ấy sống trong túi anh, với tư cách là người vợ AI.
4

3 cao thủ khiến Trương Tam Phong thua xa: Có người chỉ dùng kiếm trúc tước hết vũ khí của 2.000 binh sĩ

Ai vượt mặt Trương Tam Phong về võ công trong thế giới kiếm hiệp Kim Dung?
5

Chẳng phải tự sáng tạo, hóa ra Chu Bá Thông học lỏm tuyệt kỹ Song thủ hỗ bác từ thời Thiên Long Bát Bộ

Tuyệt kỹ Song thủ hỗ bác nổi tiếng của Chu Bá Thông đã từng được một cao thủ thời Thiên Long Bát Bộ sử dụng.

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.

“Bắt cóc online”: Nạn nhân tự nhốt, quay clip tra tấn gửi gia đình

Suy ngẫm - PV - 01/08/2025 09:00
18 vụ "bắt cóc online" chỉ trong 4 tháng. Không có dây trói, không ai tiếp xúc, nhưng nạn nhân đa phần là sinh viên vẫn tự nhốt, quay clip tra tấn gửi gia đình.

Thuyết mặc kệ họ

Tủ sách - FN - 01/08/2025 08:00
Điều gì sẽ xảy ra nếu chìa khóa dẫn đến hạnh phúc, thành công và tình yêu chỉ là ba từ đơn giản: hãy kệ họ.

12 chân lý cuộc sống, ai ngộ ra sớm người ấy hạnh phúc

Suy ngẫm - Tích Thành - 31/07/2025 13:00
Có những câu nói chỉ vài chữ nhưng đủ để khiến lòng người bừng tỉnh, đủ để dẫn lối ta vượt qua bão giông cuộc đời. 12 câu nói dưới đây là những chân lý giản dị nhưng sâu sắc, dành cho những ai đang tìm kiếm sự bình yên giữa thế giới đầy xô bồ.

Xem “Sex Education”: Dù trẻ có thông minh đến mấy, cha mẹ vẫn phải chỉ dạy cho con điều này

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 31/07/2025 12:00
Từ câu hỏi ngây thơ của con, tôi chợt nhận ra bản thân cũng cần học cách trò chuyện và đồng hành cùng con một cách tinh tế hơn.

Ngày càng nhiều đứa con "biến mất" trong chính gia đình mình

Phong cách sống - Thiên Ân - 31/07/2025 11:00
Sẽ không bao giờ là quá muộn để hỏi một câu nhẹ nhàng: "Dạo này con có ổn không?".

Gia cảnh đáng thương và cách hành xử 10 điểm của nữ sinh giữa lũ lịch sử ở Nghệ An

Truyền cảm hứng - Hải My - 31/07/2025 10:00
Bạn này vừa đẹp người, vừa đẹp nết”, một cư dân mạng bình luận.

Mẹ bé gái 13 tuổi chia sẻ hành trình tìm con: gia đình kiểm soát chặt chẽ nhưng vẫn bị bất ngờ

Kỹ năng - Trang Đào - 31/07/2025 09:00
"Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới tất cả mọi người,” – người mẹ mở đầu bài chia sẻ sau khi con gái được đón về vào chiều Chủ nhật, ngày 27/7. Bé Kiều Tr. được tìm thấy vào thứ Bảy, 26/7, sau khi mất tích từ ngày 24/7.

Tỉnh thức - Osho

Tủ sách - FN - 31/07/2025 08:00
Ở "Tỉnh thức" (Awareness) tác phẩm mới nhất vừa ra mắt, Osho bàn tới một vấn đề mà suốt hàng ngàn năm nay nhân loại không ngừng tìm hiểu, đó là sự tỉnh thức.

Phía bên kia của công nghệ

Blog GS John VU - GS John Vu - 30/07/2025 13:00
Một giáo sư về xã hội học bảo tôi: “Trong cuộc khủng hoảng tài chính, nhiều người mất việc ở mức cao nhất trong nhiều năm. Nếu mọi sự không cải thiện sớm, họ sẽ không bao giờ có khả năng phục hồi khi việc làm của họ sẽ bị những người trẻ hơn sớm chiếm mất.”

Xem "Sex Education", tôi tìm thấy bài học giúp con gái tuổi dậy thì luôn ngẩng cao đầu trong mọi mối quan hệ

Điện ảnh - Mỹ Hạnh - 30/07/2025 12:00
Tôi không ngờ, bộ phim "Sex Education" lại chứa đựng nhiều bài học sâu sắc đến thế.

ChatGPT gây sốc khi khuyến khích người dùng tự gây tổn thương

Kỹ năng - T.Thủy - 30/07/2025 11:00
Một cuộc điều tra của tạp chí The Atlantic (Mỹ) đã phơi bày những lỗ hổng đáng báo động trong hệ thống bảo mật của ChatGPT.

AI đang lấy gì từ công việc của con người?

Suy ngẫm - TTXVN - 30/07/2025 10:00
AI không thay thế toàn bộ công việc, mà đang dần “lấy” những nhiệm vụ nhất định - có thể là phần nhàm chán hoặc phần sáng tạo, tùy cách con người sử dụng công nghệ.

Nơi vết thương ánh sáng rọi vào – Dành tặng những ai chưa từng được chữa lành từ tổn thương gia đình

Từ sách - Phim - Minh Hằng - 30/07/2025 09:00
Có một sự thật, cay đắng và khó chấp nhận, rằng không phải gia đình nào cũng là chốn bình yên, là nơi trú ẩn an toàn để mỗi đứa trẻ lớn lên và phát triển trọn vẹn.

Quyền chủ tịch Huawei nói thẳng với những sinh viên muốn trở nên ưu tú rèn đúng 2 thứ

Phong cách sống - Trang Đào - 30/07/2025 08:00
Trong bài phát biểu mới nhất tại một trường đại học tại Thâm Quyến, quyền Chủ tịch kiêm Giám đốc tài chính Huawei Mạnh Vãn Chu đã chỉ ra cho các sinh viên những điểm quan trọng để thành công.

Hồi ký của cựu Tổng thống Joe Biden được đấu giá 10 triệu USD

Giải trí - TĐ - 29/07/2025 13:00
Cựu tổng thống cho biết ông đã “làm việc cật lực” cho cuốn sách này, vốn sẽ tập trung vào nhiệm kỳ của ông tại Nhà Trắng.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 6, 01/08/2025