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

Mai Siêu Phong và Lý Mạc Sầu, ai mới là cao thủ?

Mai Siêu Phong và Lý Mạc Sầu, hai nữ ma đầu nổi tiếng trong thế giới võ hiệp Kim Dung, liệu ai hơn ai về võ công?
2

Sản xuất búp bê giá 260 triệu đồng giống trẻ em thật đến mức khó phân biệt!

"Tôi đã trải qua nhiều biến cố và những con búp bê thực sự đã giúp ích rất nhiều cho sức khỏe tinh thần của tôi", cô gái 23 tuổi tâm sự.
3

Tại sao Kiều Phong lại là người yếu nhất trong số các cao thủ tứ tuyệt của Thiên Long?

Bài viết phân tích sức mạnh của các cao thủ trong Thiên Long Bát Bộ, đặc biệt là tứ tuyệt, và đặt ra nghi vấn về vị trí của Kiều Phong. Liệu "chiến thần" Kiều Phong có thực sự xứng đáng với danh hiệu này khi so sánh nội lực với các cao thủ khác?

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.

Tại sao có lúc bạn lại trở thành ‘Người lạ với chính ta’?

Tâm thần học đã làm thay đổi thế giới bằng cách đưa nỗi đau tinh thần ra khỏi bóng tối của mê tín và đặt nó vào ngôn ngữ của khoa học, giúp những người từng bị xem là “ma quỷ ám” thành những bệnh nhân có thể được chữa trị và đồng cảm.

Xem "Sex Education" tôi bật khóc vì đã tìm ra cách cứu đứa con ngoan giỏi khỏi nguy hiểm

Điện ảnh - Vỹ Đình - 23/08/2025 13:00
Câu nói đó như một tát nước vào mặt tôi. Tôi đã bật khóc nức nở...

Thành công phụ thuộc vào 20% IQ, 80% còn lại nằm ở điều này – Cha mẹ cần biết để nuôi dạy con đúng cách

Kỹ năng - Ứng Hà Chi - 23/08/2025 12:00
Những người có chỉ số thông minh cao chưa chắc đã đạt được nhiều thành tựu trong cuộc sống.

Nếu Đoàn Dự của Thiên Long Bát Bộ đến thế giới Thần Điêu Hiệp Lữ, chỉ có một cao thủ có thể đánh bại

Thư giãn - Nguyệt Phạm - 23/08/2025 11:00
Liệu Đoàn Dự có thể khuynh đảo giang hồ nếu đặt chân đến thế giới Thần Điêu Hiệp Lữ?

Cố gắng làm gì khi có AI: Xu thế mới sau ‘nghỉ việc thầm lặng’, người lao động từ bỏ nỗ lực vì không có tương lai

Suy ngẫm - Băng Băng - 23/08/2025 10:00
Một làn sóng chán nản, từ chối cố gắng đang lan rộng trong người lao động khi AI dần cướp mất công việc của nhiều nhân viên bất kể họ có nỗ lực ra sao.

Tại sao có lúc bạn lại trở thành ‘Người lạ với chính ta’?

Từ sách - Phim - FN - 23/08/2025 09:00
Tâm thần học đã làm thay đổi thế giới bằng cách đưa nỗi đau tinh thần ra khỏi bóng tối của mê tín và đặt nó vào ngôn ngữ của khoa học, giúp những người từng bị xem là “ma quỷ ám” thành những bệnh nhân có thể được chữa trị và đồng cảm.

Học giỏi cách nào đây? Học giỏi không khó, khó là bạn chưa tìm ra cách học khôn ngoan

Từ sách - Phim - Quìn - 23/08/2025 08:00
Bạn có từng tự hỏi vì sao có những bạn học sinh luôn nằm trong top đầu, mà vẫn có thời gian chơi thể thao, giải trí, thậm chí ngủ đủ giấc? Bí quyết của họ không nằm ở tài năng thiên bẩm, mà ở việc lựa chọn cách học hiệu quả.

Kinh doanh khoán ngoài

Blog GS John VU - GS John Vu - 22/08/2025 13:00
Các công ti toàn cầu đã dùng công nghệ thông tin như chiến lược để cải tiến tính hiệu quả, giảm chi phí, tăng lợi nhuận, và cải tiến chất lượng.

Khi cuộc đời cho bạn quả quýt: Thiếu tiền cũng không đáng sợ bằng thiếu thứ này!

Điện ảnh - Ngọc Linh - 22/08/2025 12:00
"Làm chủ” một túp lều tranh với “làm nô lệ trong biệt thự”, chưa biết ai khổ hơn ai.

Cấp cứu giữa đêm vì ngộ độc, bác sĩ nhắc nhở 4 món rất quen nhưng nấu không cẩn thận

Kỹ năng - Ngọc Ái - 22/08/2025 11:00
Sau khi ăn tối khoảng 2 tiếng, người phụ nữ này đột nhiên đau bụng dữ dội, nôn mửa và không nhận ra người thân. Trong khi người nhà cho biết các món trong bữa ăn đều quen thuộc, không có gì đặc biệt.

9 bài học hàng đầu của Mark Twain để sống tốt một cuộc đời đầy thử thách

Suy ngẫm - TĐ - 22/08/2025 10:00
Twain được biết đến với nhiều câu trích dẫn dí dỏm. Dưới đây là những bài học để đời từ Mark Twain đáng để suy ngẫm mỗi ngày!

Những cuốn sách giúp bạn chăm sóc sức khỏe tinh thần từ gốc rễ

Tủ sách - Quìn - 22/08/2025 09:00
Đọc những cuốn sách dưới đây, bạn sẽ thấy việc chăm sóc tinh thần không còn là khái niệm xa xỉ, mà là con đường thực tế để sống cân bằng, bền vững trong một thế giới nhiều biến động.

Bà mẹ ba con làm hoa từ bánh cupcake gây sốt khắp thế giới

Phong cách sống - Hoàng Hà - 22/08/2025 08:00
Dù không qua bất kỳ trường lớp đào tạo nào, thế nhưng với lòng đam mê ẩm thực và nghệ thuật, người mẹ ba con vẫn tạo nên bó hoa bánh cupcake tuyệt đẹp.

Kế hoạch dự án phần mềm

Blog GS John VU - GS John Vu - 21/08/2025 13:00
Theo nhiều nghiên cứu, phần lớn những người quản lí phần mềm đã KHÔNg nhận được đào tạo về quản lí dự án CHÍNH THỨC và nhiều giáo trình quản lí dự án tại đại học KHÔNG thích hợp do thiếu “khía cạnh thực hành”.

Xem Sex Education tôi giật mình, nếu ông bố nào cũng dạy theo kiểu này thì con cái mệt mỏi

Điện ảnh - Thanh Hương - 21/08/2025 12:00
Tôi rùng mình nhớ lại tuổi 15 của bản thân và nhận ra mình đã sai.

3 thông báo Zalo không bao giờ được bỏ qua, coi chừng tài khoản Zalo bị hack

Kỹ năng - KV - 21/08/2025 11:00
Kẻ gian vẫn có thể chiếm đoạt tài khoản nếu bạn lơ là trước 3 dạng thông báo quan trọng dưới đây.
HẠT GIỐNG TÂM HỒN
2019 Bản quyền thuộc về hatgiongtamhon.com.vn. Phát triển bởi ONECMS
Thứ 7, 23/08/2025