“ Hôm nay tất cả chúng ta cùng học ngôn từ mà bởi đó Đức Chúa Trời đã tạo ra sự sống. Chúng ta ngày càng quá bất ngờ hơn về sự phức tạp, vẻ đẹp, sự kỳ diệu của món quà chí thánh và thiêng liêng nhất của Đức Chúa Trời. ”
Vào ngày 26 tháng 6 năm 2000, một bản thảo sơ bộ về gen người đã được công bố. Tổng thống đương nhiệm lúc ấy của Hoa Kỳ Clinton đã để lại công bố trên trong khi thông tin đã hoàn thành xong bản thảo sơ bộ của dự án Bất Động Sản bộ gen người vốn là yếu tố lớn nhất trong nghành nghề dịch vụ khoa học trong thập kỷ cuối của thế kỷ 20. Hãy cùng tìm hiểu và khám phá huyền bí về gen của loài người, thứ thậm chí còn đã khiến nhiều người kinh ngạc .
Gen, chìa khóa của bí ẩn
Genome là một từ ghép của gen và nhiễm sắc thể ( chromosome ), dùng để chỉ tổng thể những thông tin di truyền mà một khung hình sống có. Việc hoàn thành xong bản phác thảo sơ bộ của bộ gen người có nghĩa là đã hoàn toàn có thể nhìn thấy bản thiết kế hoàn hảo của khung hình tất cả chúng ta. Điều này đã mang lại cho mọi người kỳ vọng to lớn rằng nó sẽ đóng vai trò mở ra một kỷ nguyên mới trong nghành khoa học sự sống, ví dụ như giúp thuận tiện ý tưởng ra những loại thuốc mới, Dự kiến những bệnh trong tương lai hoặc ngăn ngừa những bệnh nan y trải qua điều trị gen. Giáo sư Bác sĩ Francis Collins, người đứng đầu Dự án Bộ gen người, gọi đây là “ Ngôn ngữ của sự sống ” .
Mỗi tế bào của con người chứa 23 cặp nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể là một phân tử ADN có chứa các gen, cuộn lại với nhau một cách tinh vi giống như một con quay sợi. Chúng khác nhau, tùy theo cá thể, nhưng trong cơ thể mỗi người, mọi tế bào đều có các bộ nhiễm sắc thể giống nhau. Nếu tất cả các nhiễm sắc thể hình chữ X được tháo ra, ADN dài hơn hai mét, nhưng sợi ADN dài thế này lại được gấp một cách rất tinh vi bên trong nhân tế bào chỉ 4㎛.
ADN tạo thành gen là một vật tư rất nhỏ mà cấu trúc của nó gần như không được phát hiện cho đến tận những năm 1950. Tuy nhiên, hình dạng của nó lại tỉ mỉ một cách đáng kinh ngạc. Phân tử ADN có hình dạng giống như một cái thang xoắn ốc gồm hai mạch đơn để tạo nên một chuỗi xoắn kép và tàng trữ thông tin di truyền với những dãy bazơ là những bậc của thang. Có bốn bazơ : adenine, thymine, cytosine và guanine. Chúng thường được gọi bằng những vần âm đầu : A, T, C và G. A và T, C và G bổ trợ cho nhau vì chúng luôn được kết hợp thành cặp với nhau. Vì nguyên do này, ngay cả khi ADN bị cắt làm đôi và một bên bị vô hiệu, nó vẫn hoàn toàn có thể được Phục hồi nhờ vào thông tin còn sót lại ở phía bên kia .
Tổng chiều dài của bộ gen người là hơn 3 tỷ cặp bazơ. Sẽ mất hơn 95 năm không nghỉ để đọc được hết những cặp này, kể cả khi bạn đọc với vận tốc mỗi giây một cặp. Nếu bạn in tổng thể những dãy bazơ của ADN lên những trang A4, mỗi trang có 2 nghìn ký tự, thì sẽ in được khoảng chừng 1,5 triệu trang và nếu chồng toàn bộ những trang lên nhau thì sẽ cao khoảng chừng 225 mét .
Kho thông tin lâu đời nhất
Cách ADN tàng trữ thông tin di truyền rất giống với cách máy tính tàng trữ thông tin kỹ thuật số. Máy tính sử dụng hệ nhị phân, một mạng lưới hệ thống số chỉ sử dụng hai chữ số : 0 và 1. Đó là chính bới máy tính chỉ tiếp thu được trạng thái của dòng điện không chạy bằng 0 và trạng thái của dòng điện đang chạy bằng 1. ADN chứa toàn bộ những thông tin di truyền với bốn bazơ, tựa như hệ tứ phân, và được cho phép thích hợp với những phương tiện đi lại tàng trữ thông tin khác nhau .
Dữ liệu kỹ thuật số được ghi trên những phương tiện đi lại như CD hoặc đĩa cứng. Tuy nhiên, cách tàng trữ này có một khiết điểm : Nó phải được ghi lại tiếp tục vì sự hư hỏng không tránh khỏi của phần đông phương tiện đi lại tàng trữ khi trải qua nhiều thập kỷ. Ngoài ra, cần phải có những thiết bị tàng trữ tài liệu can đảm và mạnh mẽ hơn vì có một lượng khổng lồ những tài liệu được tạo ra trong thời văn minh. Người ta Dự kiến rằng lượng tài liệu kỹ thuật số sẽ đạt giao động 44 zettabyte vào năm 2020. Đây là một số lượng khổng lồ tương tự với 44 nghìn tỷ gigabyte .
Trái lại, ADN là một vật tư không thay đổi hoàn toàn có thể bảo tồn thông tin di truyền được tàng trữ trong thậm chí còn hàng chục nghìn năm. Một gam ADN có số lượng bazơ khổng lồ giao động 1.021. Khi chuyển thành bộ nhớ, nó tương tự với 1 tỷ terabyte. Một lượng vô cùng lớn thông tin hoàn toàn có thể được tàng trữ bảo đảm an toàn suốt một thời hạn rất dài trong một khoảng trống nhỏ chỉ bằng một phân tử .
Để bổ sung những khiếm khuyết của phương pháp lưu trữ thông tin kỹ thuật số, hiện đang có nghiên cứu tích cực về việc liệu ADN có thể được sử dụng như một phương tiện để lưu trữ thông tin hay không. Viện Tin sinh học châu Âu [EBI] công bố rằng họ đã mã hóa thành công 739 kilobyte của nhiều loại dữ liệu khác nhau như giọng nói, hình ảnh và tệp văn bản thành mã ADN bằng cách chuyển đổi nó thành dãy bazơ. Họ cũng có thể kiến tạo lại các tệp gốc.
ADN, mật mã của sự sống
Tất cả những sinh vật trên toàn cầu đều sống và truyền sự sống cho con cháu trải qua ngôn từ chung gọi là ADN. Bằng cách nào mà những mã ADN của những bazơ, có vẻ như không hề hiểu được, lại tạo nên xương và thịt của tất cả chúng ta ? ADN, bản thiết kế của những protein cấu trúc nên khung hình tất cả chúng ta và tương hỗ những hoạt động giải trí của sự sống, tạo ra những bản sao để phân phối thông tin di truyền cho cỗ máy thiết kế xây dựng protein. Vì ADN chứa thông tin quan trọng không được phép hư hại nên nó không vận động và di chuyển ra khỏi nhân tế bào. Thay vào đó, nó chỉ sao chép những phần thiết yếu và gửi chúng ra ngoài .
Bạn hoàn toàn có thể thuận tiện tưởng tượng cách ADN được sao chép khi bạn nghĩ đến một chiếc khóa kéo bị hỏng khi đang mở ra. Sau khi những bazơ của ADN được tách ra, nó được sao chép vào một sợi axit ribonucleic [ RNA ] bởi những enzym. Đây được gọi là RNA thông tin [ mRNA ]. ADN giống như cuốn sách gốc bị cấm mượn, và mRNA giống như bản sao của 1 số ít trang của cuốn sách gốc này. mRNA, bản sao của ADN, vận động và di chuyển ra khỏi nhân tế bào và đi vào miệng của ribosome vốn là máy kiến thiết xây dựng protein .
Ribosome phối hợp những axit amin thích hợp theo thông tin di truyền của mRNA và tạo ra protein. Thứ tự của những dãy bazơ là thông tin di truyền. Các dãy gồm ba bazơ hoạt động giải trí như một mã chỉ định một số ít axit amin nhất định. Ví dụ, dãy bazơ ATG của ADN thông tin sự khởi đầu của quy trình tổng hợp protein và mang đến một axit amin gọi là methionine .
Bởi vì có 3 bazơ phối hợp với nhau và chỉ định một axit amin, nó tạo ra tổng số là 64 mã. Có hơn 20 loại axit amin là thành phần của protein. Vì vậy, nhiều lúc, những mã khác nhau chỉ định cùng một axit amin. Dãy bazơ của ADN — GGG, GGC, GGA và GGT — mã hóa cùng một axit amin được gọi là glycine. Nhiều loại protein khác nhau được tạo ra theo cách này và quyết định hành động những tính năng và đặc tính của tế bào .
Vào ngày 14 tháng 4 năm 2003, thông tin sau cuối đã được đưa ra rằng map gen người ở đầu cuối đã được hoàn thành xong với độ đúng chuẩn 99,99 %. Tuy nhiên, những nhà khoa học vốn tin rằng họ đã tò mò ra bí hiểm của toàn bộ những hiện tượng kỳ lạ sống đã bồn chồn trước một hiệu quả giật mình trong khi giải thuật những dãy bazơ ADN hoàn hảo. Họ đã trông đợi rằng sẽ có hơn 100.000 gen, nhưng chỉ có khoảng chừng 30.000, và khoảng chừng 98 % trong số đó là thông tin mà người ta không hề tìm thấy ý nghĩa trong việc tạo ra protein. Họ nghĩ rằng họ đã tìm ra câu vấn đáp, nhưng nó giống như nhận được một bài kiểm tra khác .
Giáo sư Robert Waterston, người tham gia dự án cho biết “Chúng tôi có trước mặt mình bộ thông tin về từng người trong chúng ta từ khi còn là trứng đơn bào cho đến khi trưởng thành rồi xuống mồ. Nó được viết bằng một ngôn ngữ huyền bí và chứa đựng một sự phức tạp mà chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu được.”
ADN này được gọi là ADN rác bởi quy trình điều tra và nghiên cứu liên tục, vốn được kì vọng sẽ đóng một vai trò nhất định trong hiện tượng kỳ lạ sự sống, thế nhưng vẫn chưa có chính sách cụ thể nào được phát hiện một cách đúng chuẩn. Ngoài ra còn có nghiên cứu và điều tra tích cực để tìm hiểu tính năng của những gen riêng không liên quan gì đến nhau và tò mò cấu trúc của protein được tạo ra từ ADN nhằm mục đích vận dụng vào việc điều trị và phòng ngừa bệnh tật. “ Kỷ nguyên hậu gen ”, phiên dịch ngôn từ sự sống hàm chứa trong ADN, đã mở màn .
Trong 400 năm qua, lịch sử dân tộc sinh học vẫn liên tục tăng trưởng. Bắt đầu từ giải phẫu học, tất cả chúng ta đã nghiên cứu sinh lý học, phôi học, hóa sinh và giờ đây là thời gian mà tất cả chúng ta đang xem xét những tế bào, đọc và lý giải thông tin chứa trong những gen. Khoa học sự sống, đã tăng trưởng vượt bậc trải qua việc triển khai xong Dự án Bộ gen người có vẻ như như đã chinh phục được hoàn toàn bộ gen người. Tuy nhiên, càng khám phá về chuỗi xoắn kép ADN mà tưởng chừng rất đơn thuần, thì tất cả chúng ta lại càng thấy chúng khó hiểu hơn .
Nhiều người đã mắc sai lầm đáng tiếc khi hiểu vạn vật thiên nhiên và con người chỉ bằng kiến thức và kỹ năng khoa học và nhìn nhận chúng là điều giản đơn. Ngược lại, khoa học đang chứng tỏ sự sống sót của Đấng Sáng Tạo trải qua nguyên tắc của vạn vật cũng như sự phức tạp và tuyệt vời và hoàn hảo nhất của trật tự tiềm ẩn bên trong chúng .
