ki-niem-15-voaa
Thứ bảy 12/09/2026 07:45Thứ bảy 12/09/2026 07:45 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.
eDNA: Công nghệ giải mã dấu vết di truyền giúp phát hiện sinh vật không cần quan sát trực tiếp

eDNA: Công nghệ giải mã dấu vết di truyền giúp phát hiện sinh vật không cần quan sát trực tiếp

Công nghệ eDNA giúp phát hiện sinh vật qua dấu vết ADN trong môi trường, mở ra bước tiến lớn trong nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn loài.
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

Những thành tích hôm nay và hành trình phát triển bền vững của COGI

Những thành tích hôm nay và hành trình phát triển bền vững của COGI

Phát triển bền vững không chỉ từ những thành tựu hôm nay, mà còn được vun đắp bằng một môi trường khuyến khích học tập, sáng tạo, nghiên cứu và chia sẻ tri thức
Ứng dụng công nghệ vào sản xuất nông nghiệp - Điều kiện tiên quyết nâng cao năng suất

Ứng dụng công nghệ vào sản xuất nông nghiệp - Điều kiện tiên quyết nâng cao năng suất

Trong quá trình hội nhập sâu rộng và cạnh tranh ngày càng gay gắt, nông nghiệp không thể tiếp tục phát triển theo lối canh tác truyền thống dựa chủ yếu vào kinh nghiệm và lao động thủ công. Việc ứng dụng công nghệ vào sản xuất nông nghiệp đã trở thành điều kiện tiên quyết để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả và sức cạnh tranh của nông sản, qua đó bảo đảm sinh kế bền vững cho nông dân và đóng góp tích cực cho tăng trưởng kinh tế ở Việt Nam.
Nâng giá trị Robusta từ dữ liệu canh tác trên ứng dụng 2Nông

Nâng giá trị Robusta từ dữ liệu canh tác trên ứng dụng 2Nông

Năm 2026, cà phê Việt Nam bước vào giai đoạn mới sau khi xuất khẩu năm 2025 thiết lập mức kỷ lục hơn 8,9 tỷ USD, với Robusta tiếp tục là dòng sản phẩm chủ lực. Giá trị ngày càng lớn cũng đặt ra yêu cầu cao hơn cho ngành cà phê khi không chỉ nâng năng suất, chất lượng hạt mà còn phải kiểm soát tốt hơn quá trình sản xuất, minh bạch vùng nguyên liệu và đáp ứng các tiêu chuẩn của thị trường quốc tế.
hơn 8,9 tỷ USD
BV Trường ĐH Y Dược Huế phẫu thuật thành công ca bàn chân thuổng bẩm sinh ở người lớn

BV Trường ĐH Y Dược Huế phẫu thuật thành công ca bàn chân thuổng bẩm sinh ở người lớn

Mỗi bước tiến trong kỹ thuật điều trị không chỉ là một thành công chuyên môn, mà còn là thêm một cơ hội để người bệnh trở lại với cuộc sống bình thường...
Đẩy mạnh quảng bá Festival Hoa Đà Lạt lần thứ XI trên đa nền tảng

Đẩy mạnh quảng bá Festival Hoa Đà Lạt lần thứ XI trên đa nền tảng

Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Lâm Đồng xây dựng kế hoạch tuyên truyền Festival Hoa Đà Lạt lần thứ XI - năm 2026 theo hướng đồng bộ, hiện đại, đa nền tảng, gắn quảng bá lễ hội với hoa, nông sản đặc trưng, du lịch và hình ảnh văn hóa, con người Lâm Đồng.
Trường ĐH Y - Dược, ĐH Huế thúc đẩy bảo vệ động vật hoang dã trong Y học cổ truyền

Trường ĐH Y - Dược, ĐH Huế thúc đẩy bảo vệ động vật hoang dã trong Y học cổ truyền

Tăng cường nghiên cứu, đánh giá và sử dụng các nguồn dược liệu thay thế có thể góp phần giảm áp lực khai thác động vật hoang dã, sử dụng nguồn tài nguyên hợp lý.
Thanh niên Lâm Đồng là lực lượng xung kích trong chuyển đổi số và phát triển nông nghiệp xanh

Thanh niên Lâm Đồng là lực lượng xung kích trong chuyển đổi số và phát triển nông nghiệp xanh

Trong xu thế đổi mới và phát triển bền vững, lực lượng thanh niên tỉnh Lâm Đồng đang ngày càng khẳng định vai trò nòng cốt, tiên phong trên nhiều lĩnh vực. Báo cáo mới đây của Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Lâm Đồng về kết quả thực hiện Kết luận của Chủ tịch UBND tỉnh tại Hội nghị đối thoại với thanh niên đã khắc họa rõ nét bức tranh toàn cảnh về những đóng góp của thế hệ trẻ, đồng thời mở ra những định hướng phát triển cho năm 2026.
Lãnh đạo nghiên cứu Syngenta nhận giải thưởng quốc tế về hóa chất nông nghiệp

Lãnh đạo nghiên cứu Syngenta nhận giải thưởng quốc tế về hóa chất nông nghiệp

Bà Camilla Corsi, Giám đốc Nghiên cứu và Phát triển Bảo vệ cây trồng của Syngenta, được Hội Hóa học Hoa Kỳ trao Giải thưởng Quốc tế về Nghiên cứu Hóa chất nông nghiệp năm 2026 nhờ những đóng góp trong phát triển thuốc trừ nấm, thuốc trừ sâu và thuốc trừ tuyến trùng.
Vĩnh Long xây dựng ngân hàng giống, hướng tới chủ động nguồn giống nông nghiệp

Vĩnh Long xây dựng ngân hàng giống, hướng tới chủ động nguồn giống nông nghiệp

Vĩnh Long xây dựng Ngân hàng Giống nông nghiệp nhằm bảo tồn nguồn gen, chủ động giống chất lượng cao và hướng tới trở thành trung tâm cung ứng giống của vùng.
An Giang đưa công nghệ cao vào sản xuất lúa chất lượng cao, phát thải thấp

An Giang đưa công nghệ cao vào sản xuất lúa chất lượng cao, phát thải thấp

Giảm giống, tiết kiệm vật tư và ứng dụng drone đang được Châu Phú (An Giang) đẩy mạnh nhằm nâng hiệu quả sản xuất và giảm phát thải trên đồng ruộng.
“Viên gạch sinh học” EBB mở hướng xử lý nước thải giá rẻ

“Viên gạch sinh học” EBB mở hướng xử lý nước thải giá rẻ

Các nhà khoa học Việt Nam phát triển “viên gạch sinh học” EBB giúp xử lý nước thải giàu hữu cơ và nitơ, giảm chi phí và phụ thuộc công nghệ nhập khẩu.
Đắk Lắk triển khai xây dựng hệ thống hashtag thống nhất lan tỏa hình ảnh trên mạng xã hội

Đắk Lắk triển khai xây dựng hệ thống hashtag thống nhất lan tỏa hình ảnh trên mạng xã hội

UBND tỉnh Đắk Lắk vừa ban hành Kế hoạch số 369/KH-UBND ngày 22/8/2026 về triển khai hệ thống hashtag truyền thông số thống nhất trên các nền tảng mạng xã hội. Đây được xem là giải pháp nhằm tăng cường nhận diện thương hiệu địa phương, thúc đẩy quảng bá văn hóa, du lịch và các sản phẩm đặc trưng của tỉnh trong môi trường số.
XEM THÊM
dam-ca-mau-chi-vi-hoa
Based on MasterCMS Ultimate Edition 2026 v2.9
Quay về đầu trang
Giao diện máy tính