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

Vì sao Kim Dung để cao thủ top 2 giới võ lâm bị Tạ Tốn dễ dàng hạ gục?

Cái chết của cao thủ này còn ẩn chứa nhiều bí mật.
2

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

Kiếm hiệp Kim Dung: Mỹ nhân sở hữu võ công vô địch nhưng không xuất hiện trực tiếp

Trong thế giới kiếm hiệp Kim Dung, Lâm Triều Anh là một nhân vật đặc biệt, sở hữu võ công cái thế nhưng lại không trực tiếp xuất hiện trong cốt truyện chính.
5

Quán chè 16 món tồn tại hơn nửa thế kỷ ở TPHCM, mỗi ngày bán gần 1.000 chén

Khoảng 15h, quán "chè mâm 16 chén" tọa lạc ở chung cư Ngô Gia Tự (quận 10, TPHCM) lại tấp nập khách đến ăn. Những nồi chè to trong quán bốc khói nghi ngút, tỏa ra hương thơm hấp dẫn thực 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.

Ánh sáng trong ta - Người gieo ánh sáng cho Michelle Obama

Trong cuốn hồi ký "Ánh sáng trong ta", Michelle không gọi cha mình là một người hùng hay biểu tượng, nhưng hình ảnh ông hiện lên như một nguồn sáng lặng lẽ mà âm ỉ cháy qua từng hành động nhỏ, từng giá trị sống mà ông âm thầm truyền lại cho các con.

90% người bệnh đều không biết thận đang chết dần, bác sĩ chỉ cách tự kiểm tra

Kỹ năng - Nguyễn Phượng - 17/06/2025 11:00
Việc kiểm tra lượng nước tiểu có thể chỉ ra hiệu quả chức năng thận. Hay nói cách khác, chỉ cần kiểm tra lượng nước tiểu đầu ra là đủ để biết thận có đang khỏe mạnh.

Chuyên gia lý giải tại sao con người thích thuyết âm mưu

Suy ngẫm - Hoàng Hà - 17/06/2025 10:00
Khác với quan điểm cho rằng con người tin vào thuyết âm mưu là do thiếu hiểu biết, một nghiên cứu mới đây chỉ ra nhiều lý do phức tạp hơn thế.

"Cửa tiệm hạnh phúc" của người tự kỷ - Nơi công việc là chìa khóa giúp mở cánh cửa hòa nhập với cộng đồng

Truyền cảm hứng - Nguyễn Phượng - 17/06/2025 09:00
Trong “cửa tiệm hạnh phúc”, có 10 đứa trẻ đặc biệt đang ngày càng thay đổi, hoàn thiện và có thể tự kiếm tiền nuôi sống bản thân mình.

Ánh sáng trong ta - Người gieo ánh sáng cho Michelle Obama

Từ sách - Phim - Quìn - 17/06/2025 08:00
Trong cuốn hồi ký "Ánh sáng trong ta", Michelle không gọi cha mình là một người hùng hay biểu tượng, nhưng hình ảnh ông hiện lên như một nguồn sáng lặng lẽ mà âm ỉ cháy qua từng hành động nhỏ, từng giá trị sống mà ông âm thầm truyền lại cho các con.

Phía tối của công nghệ

Blog GS John VU - GS John Vu - 16/06/2025 13:00
Đã có nhiều bài viết về thành công của công nghiệp khoán ngoài CNTT ở Ấn Độ, phần lớn trong số đó đều từ quan điểm kinh tế như $ 85 tỉ đô la xuất khẩu trong năm 2008 và nhiều triệu việc làm công nghệ cao được tạo ra.

Xem 'Sex Education', tôi hối hận vì nói: 'Nhìn con nhà người ta mà xem, mẹ thất vọng vì con'

Điện ảnh - Ứng Hà Chi - 16/06/2025 12:00
Đôi khi, những điều tưởng chừng nhỏ bé lại khắc sâu trong lòng con trẻ, âm thầm định hình cách con nhìn nhận bản thân và thế giới xung quanh.

Một tính năng trên Zalo giúp ngăn chặn truy cập trái phép kể cả khi bị lộ mật khẩu

Kỹ năng - An Nhiên - 16/06/2025 11:00
Tính năng "Bảo mật 2 lớp" được Công an TP. Cần Thơ đánh giá là một trong những biện pháp bảo vệ tài khoản mạnh mẽ nhất, giúp ngăn chặn truy cập trái phép ngay cả khi ai đó biết mật khẩu hoặc chiếm được mã OTP tạm thời.

Từ đỉnh cao quyền lực đến bước rút lui thầm lặng: Bài học từ giai thoại 'ngã ngựa' của Jack Ma

Suy ngẫm - Vũ Anh - 16/06/2025 10:00
Bài học sau cùng không chỉ dành cho các CEO tại Trung Quốc – mà là cho mọi nhà lãnh đạo trên toàn cầu.

Nạn nhân của "Thức khuya để trả thù" đang ở khắp nơi

Phong cách sống - Hải My - 16/06/2025 09:00
Nhiều khi thức khuya không phải vì bận chạy deadline hay đang hóng dở drama tình ái nào đó, mà chỉ đơn giản là thấy ấm ức vì cả ngày chưa có thời gian cho riêng mình.

Hạnh phúc tuổi trẻ - Tại sao chúng ta đánh mất trí tưởng tượng?

Từ sách - Phim - TĐ - 16/06/2025 08:00
Lúc nhỏ, bạn nhạy cảm, tràn đầy sức sống và tâm trí tò mò. Lúc nhỏ, bạn có khả năng tưởng tượng thật phi thường. Vậy tại sao khi lớn lên bạn lại đánh mất nó?

Trào lưu chụp ảnh kỷ yếu hài hước để phản ánh sự chán ghét bản thân

Phong cách sống - Nhật Thùy - 15/06/2025 13:00
Viễn cảnh thất nghiệp, bất an về tương lai khiến nhiều sinh viên Trung Quốc tự chế giễu bản thân trong bộ ảnh kỷ yếu tốt nghiệp sử dụng các meme đầy hài hước.

Coi chừng mắc lừa tin tặc việc ấn nút 'hủy đăng ký' khi có email

Kỹ năng - Anh Tú - 15/06/2025 13:00
Nếu bạn nhận được một email rác có nút “unsubscribe here” (hủy đăng ký tại đây) ở cuối, đừng bấm vào đó bởi hành động này có thể gây hại nhiều hơn là giúp ích.

Manus ra mắt công cụ chuyển văn bản thành video trong vài phút

Kỹ năng - Anh Tú - 15/06/2025 12:00
Manus vừa giới thiệu công cụ chuyển văn bản thành video, cho phép tạo các video ngắn có cấu trúc rõ ràng chỉ trong vài phút.

Độc Cô Cầu Bại đại chiến Ngũ Tuyệt sẽ "long trời lở đất" ra sao, chỉ có Chu Bá Thông biết câu trả lời

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 15/06/2025 11:00
Độc Cô Cầu Bại và Ngũ Tuyệt, hai thế lực đỉnh cao trong võ lâm Kim Dung, liệu ai hơn ai?

Ra mắt bạn gái ảo "chống cô đơn"

Phong cách sống - VTV - 15/06/2025 10:00
Trong thời đại mà trí tuệ nhân tạo (AI) có thể viết thơ, vẽ tranh và thậm chí đóng vai bác sĩ tư vấn thì giờ đây, AI còn có thể trở thành người yêu của bạn.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 3, 17/06/2025