ki-niem-15-voaa
Chủ nhật 26/07/2026 14:47Chủ nhật 26/07/2026 14:47 Hotline: 0326.050.977Hotline: 0326.050.977 Email: toasoan@tapchihuucovietnam.vnEmail: [email protected]

Tag

Vi khuẩn cộng sinh quyết định sự phát triển của mực đuôi cộc Hawaii

Tăng
aa
Giảm
Chia sẻ Facebook
Bình luận
In bài viết
Nghiên cứu mới cho thấy vi khuẩn cộng sinh Vibrio fischeri không chỉ giúp mực đuôi cộc Hawaii phát quang để ngụy trang mà còn đóng vai trò thiết yếu trong sự phát triển cơ quan phát sáng, điều hòa biểu hiện gen và duy trì các chức năng sinh lý bình thường của vật chủ.

Mực đuôi cộc Hawaii.

Mực đuôi cộc Hawaii (Hawaiian bobtail squid), một loài mực nhỏ sở hữu màu sắc rực rỡ sinh sống tại vùng biển ven bờ Hawaii, sử dụng khả năng phát quang sinh học (bioluminescence) để ngụy trang và trốn tránh các loài săn mồi. Tuy nhiên, cơ chế "tàng hình" này chỉ khả thi thông qua mối quan hệ cộng sinh đặc hiệu với một loài vi khuẩn là Vibrio fischeri, được loài mực này chọn lọc và thu nhận từ môi trường biển.

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), dẫn đầu bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii (UH) ở Mānoa, đã tiết lộ rằng lợi ích sinh học của mối quan hệ này vượt xa chức năng phát sáng: vi khuẩn được xác định đóng một vai trò trọng yếu trong quá trình phát triển hình thái và sinh lý bình thường của mực.

Jill (Kuwabara) Smith, tác giả chính của nghiên cứu, nguyên là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Sinh học Thái Bình Dương (PBRC) thuộc Trường Khoa học và Công nghệ Đại dương và Trái đất UH Mānoa vào thời điểm thực hiện nghiên cứu, cho biết: "Công trình gần đây của chúng tôi cho thấy để phát triển toàn diện, cơ thể mực đòi hỏi một loại protein do vi khuẩn cộng sinh của nó cung cấp. Điều này gây ngạc nhiên lớn, nhưng xét trên khía cạnh những nghiên cứu liên quan đến mô hình cộng sinh này luôn mang tính chất tiên phong, hầu như mọi phát hiện mới đều mang lại sự bất ngờ".

Nhiều loại vi khuẩn tiết ra các vi nang nhỏ, được gọi là các túi màng ngoài (outer membrane vesicles - OMVs), từ bề mặt tế bào của chúng. Những túi này có thể đóng gói protein, enzyme, vật chất di truyền, hoặc thậm chí là các yếu tố độc lực nếu đó là vi khuẩn gây bệnh. Các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng Vibrio fischeri đóng gói vào các túi này một loại protein có tên là SypC, đóng vai trò then chốt trong việc khởi phát sự tương tác giữa vật chủ và vi sinh vật.

Smith chia sẻ thêm: "Nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng, một khi vi khuẩn và các túi màng ngoài của nó xâm nhập vào cơ thể mực, protein SypC sẽ đảm nhận một chức năng sinh học mới — nó đảm nhiệm vai trò cảm ứng (induction) sự phát triển của chính cơ quan phát sáng".

Kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang (fluorescence confocal microscopy) được sử dụng để theo dõi đường di chuyển của protein trong cơ thể mực khi có và không có sự hiện diện của SypC.

Theo vết một loại protein hiếm nhưng quan trọng

Mặc dù SypC là một protein có nguồn gốc vi sinh vật và vai trò tất yếu của nó đối với sự phát triển của loài mực dường như là điều khó tin, nhóm nghiên cứu đã có một khám phá mang tính đột phá: sự thiếu hụt SypC trong các túi vi khuẩn dẫn đến những rối loạn phát triển nghiêm trọng ở vật chủ.

Sau đó, các nhà khoa học đã gắn thẻ đánh dấu huỳnh quang (fluorescent tag) bằng phương pháp hóa học vào SypC và sử dụng kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang để lập bản đồ di chuyển của protein này khắp cơ thể mực. Họ đồng thời phân tích định lượng sự biểu hiện gen (gene expression) ở mực trong điều kiện có và không có SypC.

Các quan sát đã chỉ ra rằng tế bào máu (hemocytes) - các tế bào miễn dịch chuyên biệt chịu trách nhiệm thanh thải vi sinh vật gây bệnh - đã tương tác với các túi vi khuẩn và vận chuyển vi khuẩn đến một vị trí mô đích ở xa, nơi chúng kích hoạt quá trình biệt hóa cơ quan phát sáng. Thêm vào đó, họ phát hiện ra rằng bên trong cơ thể mực, sự biểu hiện của 138 gen đã bị thay đổi đáng kể khi không có SypC.

Smith kết luận: "Ngoài việc cung cấp năng lực phát quang, Vibrio fischeri còn điều hòa sự phát triển các cơ quan của mực và duy trì mức độ biểu hiện gen bình thường liên quan đến một phổ rộng các chức năng sinh lý".

Từ loài mực đến sức khỏe con người

Hầu như mọi sinh vật và hệ sinh thái đều chứa đựng một quần thể vi sinh vật phức tạp - hệ vi sinh vật (microbiome) - đóng vai trò là một cấu phần không thể thiếu đối với sức khỏe sinh thái và sức khỏe con người. Tuy nhiên, mạng lưới tín hiệu giao tiếp giữa vi khuẩn và vật chủ trước, trong và sau quá trình tương tác luôn là một bài toán sinh học đầy bí ẩn.

Margaret McFall-Ngai, tác giả cấp cao của bài báo, Giáo sư danh dự tại PBRC và là nhà khoa học cấp cao tại Caltech/Carnegie Science ở Pasadena, giải thích: "Thông thường, hệ vi sinh vật của động vật cực kỳ phức tạp, do đó rất khó để phân lập và xác định chính xác mỗi loài vi khuẩn đang đóng góp tín hiệu gì vào mạng lưới 'giao tiếp phân tử' với động vật chủ. Loài mực mà chúng tôi sử dụng làm mô hình nghiên cứu có đặc tính chỉ tương tác tự nhiên với duy nhất một loài vi khuẩn, nhờ đó các cơ chế trao đổi chất giữa hai đối tác trở nên rõ ràng và dễ phân tích hơn rất nhiều".

Vi khuẩn cư trú trong hệ tiêu hóa của con người cũng tiết ra các túi màng ngoài; chúng được hấp thu và vận chuyển qua hệ tuần hoàn đến các mô ở xa, nơi chúng điều biến (modulate) chức năng của các cơ quan đích. Tuy nhiên, do quần thể vi sinh vật đường ruột của con người có tới hàng trăm loài, kết hợp với kích thước hệ thống mô đích quá lớn, việc thiết kế các nghiên cứu in vivo gặp rất nhiều rào cản.

Lợi thế kích thước siêu nhỏ của mực đuôi cộc Hawaii sơ sinh (chỉ dài vài milimet) cho phép các nhà khoa học trực quan hóa ảnh hưởng của các tương tác vật chủ - vi sinh vật ở độ phân giải tế bào thông qua kính hiển vi đồng tiêu.

"Đích đến cuối cùng của chúng tôi là giải mã những cơ chế cộng sinh mang tính chất bảo thủ về mặt tiến hóa (evolutionarily conserved), từ các loài động vật bậc thấp cho đến con người," Smith, hiện là giáo viên khoa học tại Trường 'Iolani, cho biết. "Những yếu tố được bảo tồn qua các nấc thang tiến hóa chắc chắn mang ý nghĩa sinh học cốt lõi. Một khi phát hiện ra một cơ chế nào đó ở mực, nó có thể cung cấp manh mối cơ bản về cách thức vận hành ở các hệ thống động vật có vú. Mô hình mực-vibrio đã liên tục cung cấp các định hướng mang tính nền tảng cho cộng đồng y sinh học trong suốt hơn 35 năm qua".

P.T.T (NASTIS), theo https://www.soest.hawaii.edu/

Bài liên quan

Giải mã cơ chế vi khuẩn biển phối hợp phân hủy nhựa sinh học

Giải mã cơ chế vi khuẩn biển phối hợp phân hủy nhựa sinh học

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) vừa làm rõ cách nhiều loài vi khuẩn biển phối hợp để phân hủy nhựa sinh học. Nghiên cứu không chỉ xác định vai trò cụ thể của từng loài vi khuẩn trong quá trình này mà còn mở ra triển vọng phát triển các công nghệ tái chế sinh học, góp phần xử lý rác thải nhựa và xây dựng vật liệu bền vững hơn trong tương lai.
Làng nghề sinh vật cảnh Hồng Vân: Nơi đánh thức màu xanh của đất Thủ đô

Làng nghề sinh vật cảnh Hồng Vân: Nơi đánh thức màu xanh của đất Thủ đô

Nằm duyên dáng dọc theo triền đê sông Hồng, cách trung tâm thủ đô Hà Nội khoảng 20 km về phía Nam, xã Hồng Vân (huyện Thường Tín) từ lâu đã nổi tiếng là một vùng đất "bờ xôi ruộng mật". Nhưng điều khiến vùng đất này trở nên đặc biệt và thu hút hàng vạn lượt du khách mỗi năm không chỉ là cảnh sắc làng quê thanh bình, mà chính là sự lột xác kỳ diệu của một làng nghề truyền thống: Làng nghề sinh vật cảnh Hồng Vân.
Biến phụ phẩm trồng trọt và chất thải chăn nuôi để sản xuất phân hữu cơ

Biến phụ phẩm trồng trọt và chất thải chăn nuôi để sản xuất phân hữu cơ

Nông nghiệp hiện đại đang chuyển mình theo hướng xanh và bền vững, việc tận dụng phụ phẩm trồng trọt và chất thải chăn nuôi để sản xuất phân hữu cơ là một giải pháp thiết thực, mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Đặc biệt, ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong quá trình ủ giúp rút ngắn thời gian, nâng cao chất lượng phân và hạn chế ô nhiễm.
Thuốc trừ sâu - nguyên nhân làm biến đổi sâu sắc hệ vi sinh vật đất

Thuốc trừ sâu - nguyên nhân làm biến đổi sâu sắc hệ vi sinh vật đất

Việc sử dụng thuốc trừ sâu trong nông nghiệp có thể gây ra những thay đổi sâu rộng đối với hệ vi sinh vật trong đất, từ đó làm xáo trộn các chu trình sinh học quan trọng.

CÁC TIN BÀI KHÁC

Nghiên cứu khẳng định tiềm năng nhân giống keo lai từ mô sẹo

Nghiên cứu khẳng định tiềm năng nhân giống keo lai từ mô sẹo

Nghiên cứu cho thấy cây keo lai tái sinh từ mô sẹo sinh trưởng ổn định, chưa xuất hiện biến dị hình thái ở giai đoạn vườn ươm, mở hướng nhân giống hiệu quả.
GreenSpring: Công nghệ dinh dưỡng mới giúp tối ưu phát triển bộ rễ cây trồng

GreenSpring: Công nghệ dinh dưỡng mới giúp tối ưu phát triển bộ rễ cây trồng

GreenSpring ứng dụng công nghệ cung cấp dinh dưỡng theo giai đoạn sinh trưởng, giúp cây hấp thu dưỡng chất hiệu quả, tăng sức chống chịu và tối ưu năng suất.
Các nhà khoa học phát hiện "thể hydro" tạo khí methane trong dạ cỏ bò

Các nhà khoa học phát hiện "thể hydro" tạo khí methane trong dạ cỏ bò

Các nhà khoa học phát hiện "thể hydro" trong vi sinh vật dạ cỏ bò, làm rõ cơ chế tạo khí methane và mở ra giải pháp giảm phát thải trong chăn nuôi.
Quảng Trị: Thực hiện Đề án Nâng cao năng lực hoạt động của lực lượng bảo vệ an ninh mạng Quốc gia

Quảng Trị: Thực hiện Đề án Nâng cao năng lực hoạt động của lực lượng bảo vệ an ninh mạng Quốc gia

UBND tỉnh Quảng Trị vừa ban hành kế hoạch triển khai thực hiện Đề án “Nâng cao năng lực hoạt động của lực lượng bảo vệ an ninh mạng Quốc gia” trên địa bàn…
BVTW Huế: Lan tỏa giá trị nhân văn, khẳng định bước tiến của y học Việt Nam

BVTW Huế: Lan tỏa giá trị nhân văn, khẳng định bước tiến của y học Việt Nam

Một bệnh nhân mắc xơ gan giai đoạn cuối đã được xuất viện trong tình trạng sức khỏe ổn định sau ca ghép gan từ người hiến chết não tại Bệnh viện Trung ương Huế
Bèo hoa dâu: Giải pháp sinh học giúp tăng năng suất lúa và giảm phát thải khí nhà kính

Bèo hoa dâu: Giải pháp sinh học giúp tăng năng suất lúa và giảm phát thải khí nhà kính

Bèo hoa dâu (Azolla) là giải pháp sinh học giúp cố định đạm, cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng và giảm phát thải khí nhà kính, mở ra hướng phát triển nông nghiệp bền vững.
Xây dựng hệ sinh thái kinh tế số thực hiện mục tiêu tăng trưởng 2 con số

Xây dựng hệ sinh thái kinh tế số thực hiện mục tiêu tăng trưởng 2 con số

Thế giới bước vào giai đoạn phát triển dựa trên dữ liệu, trí tuệ nhân tạo và công nghệ số, kinh tế số không còn là một lĩnh vực riêng biệt mà đã trở thành động lực tăng trưởng mới của mỗi quốc gia.
Đắk Lắk thúc đẩy nghiên cứu, chuyển giao công nghệ ngành sầu riêng phát triển bền vững

Đắk Lắk thúc đẩy nghiên cứu, chuyển giao công nghệ ngành sầu riêng phát triển bền vững

Tại Trường Đại học Tây Nguyên, Viện Bảo vệ thực vật và Hiệp hội Sầu riêng tỉnh Đắk Lắk đã chính thức ký kết Biên bản ghi nhớ hợp tác (MOU) về phối hợp nghiên cứu, chuyển giao công nghệ và phát triển bền vững ngành hàng sầu riêng trên địa bàn tỉnh. Sự kiện được kỳ vọng tạo nền tảng quan trọng thúc đẩy nâng cao chất lượng, giá trị và khả năng cạnh tranh của sầu riêng Đắk Lắk trên thị trường trong nước và quốc tế.
Tập trung nguồn lực làm chủ phát triển công nghệ chiến lược

Tập trung nguồn lực làm chủ phát triển công nghệ chiến lược

Làm chủ công nghệ chiến lược đang trở thành yêu cầu cấp thiết để nâng cao năng lực cạnh tranh, tăng cường tự chủ quốc gia và tạo động lực tăng trưởng mới. Việc tập trung nguồn lực cho các công nghệ lõi như trí tuệ nhân tạo, bán dẫn, robot, công nghệ sinh học, năng lượng mới và an ninh mạng sẽ quyết định vị thế của Việt Nam trong kỷ nguyên kinh tế số và đổi mới sáng tạo.
Đầu tư hạ tầng nông nghiệp công nghệ cao: Cơ hội từ chính sách mới

Đầu tư hạ tầng nông nghiệp công nghệ cao: Cơ hội từ chính sách mới

Trong hành trình chuyển đổi mô hình tăng trưởng nông nghiệp theo hướng xanh, bền vững và số hóa, đầu tư hạ tầng nông nghiệp công nghệ cao (NNCNC) được xác định là trụ cột chiến lược nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và năng lực cạnh tranh của nông sản Việt Nam.
Phân bón Miền Nam: Đổi mới công nghệ, kiến tạo chuỗi giá trị nông nghiệp bền vững

Phân bón Miền Nam: Đổi mới công nghệ, kiến tạo chuỗi giá trị nông nghiệp bền vững

Trong xu thế phát triển kinh tế xanh, Công ty Cổ phần Phân bón Miền Nam đang khẳng định vị thế tiên phong bằng việc không ngừng đổi mới công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm và chủ động bắt tay cùng doanh nghiệp xây dựng chuỗi giá trị nông nghiệp khép kín. Đây là bước đi chiến lược nhằm mang đến những giải pháp dinh dưỡng vượt trội, đồng hành cùng nhà nông hướng tới một nền nông nghiệp xanh, sạch và phát triển bền vững.
Ra mắt bộ công cụ gen quy mô lớn hỗ trợ chọn giống và bảo tồn nghêu

Ra mắt bộ công cụ gen quy mô lớn hỗ trợ chọn giống và bảo tồn nghêu

Dự án quốc tế đã phát triển bộ chỉ thị SNP quy mô lớn cho hai loài nghêu, tạo nền tảng thúc đẩy chọn giống, bảo tồn nguồn gen và nâng cao khả năng chống chịu.
XEM THÊM
dam-ca-mau-chi-vi-hoa
Based on MasterCMS Ultimate Edition 2026 v2.9
Quay về đầu trang
Giao diện máy tính