Bộ gen này, được tái tạo từ cái đầu 110 năm tuổi của một con hổ Tasmania, không chỉ mở ra cơ hội tái sinh loài thú có túi đã tuyệt chủng mà còn mang đến nhiều ứng dụng cho nghiên cứu và bảo tồn các loài động vật khác.
Tái tạo bộ gen từ mẫu vật lịch sử
Các nhà khoa học đã sử dụng mẫu đầu hổ Tasmania được bảo quản trong ethanol để phân tích và ghép lại hầu hết trình tự DNA cũng như các chuỗi RNA. Đây là một thành tựu to lớn trong lĩnh vực sinh học phân tử, bởi việc tái tạo bộ gen đầy đủ từ các mẫu vật lịch sử được cho là không thể thực hiện trước đây. Andrew Pask, giáo sư di truyền học tại Đại học Melbourne và là người trực tiếp tham gia dự án, đã bày tỏ sự ngạc nhiên về khả năng này, khẳng định rằng "bạn hoàn toàn có thể có được một bộ gen phi thường từ các mẫu cũ".
Bộ gen mới này, với kích thước tương đương bộ gen người gồm 3 tỷ cặp nucleotide bazơ, mang lại một bản thiết kế đầy đủ về loài thylacine, một loài thú có túi ăn thịt đã tuyệt chủng vào năm 1936. Điều này không chỉ cung cấp kiến thức về quá khứ của loài mà còn giúp tạo nền tảng cho các nỗ lực tái sinh chúng.
Các nhà khoa học đã thành công trong việc tái tạo bộ gen hoàn chỉnh nhất của hổ Tasmania từ một mẫu vật đầu được bảo quản trong dung dịch ethanol hơn 100 năm. Đây là một bước tiến lớn trong lĩnh vực di truyền học và bảo tồn, mở ra khả năng hồi sinh loài hổ Tasmania đã tuyệt chủng.
Sự quan trọng của bộ gen và khả năng tái sinh loài
Bộ gen hoàn chỉnh của hổ Tasmania không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn là chìa khóa để đưa loài này trở lại cuộc sống. Colossal Biosciences, công ty đứng sau dự án, đang đi đầu trong việc phát triển các công nghệ chống tuyệt chủng. Thylacine từng là một loài săn mồi đỉnh cao đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái của Tasmania. Theo Andrew Pask, việc khử tuyệt chủng loài này là khả thi, bởi ngoài bộ gen đã hoàn chỉnh, nhiều mẫu vật bảo quản tốt của loài thylacine vẫn tồn tại trong các bộ sưu tập bảo tàng và trung tâm nghiên cứu trên toàn thế giới.
Một yếu tố quan trọng khác là nghiên cứu về RNA, phân tử có cấu trúc tương tự như DNA nhưng chỉ có một sợi. RNA thu thập từ mẫu đầu ngâm đã giúp các nhà khoa học xác định những gen nào từng hoạt động khi con vật còn sống. Điều này mang đến cái nhìn sâu sắc về cách thylacine cảm nhận thế giới qua các giác quan và hoạt động não bộ, điều mà trước đây rất khó có thể hiểu rõ do sự phân hủy tự nhiên của RNA theo thời gian.
Các kỹ thuật giải trình tự gen tiên tiến đã cho phép các nhà khoa học đọc và lắp ráp các đoạn DNA bị phân hủy theo thời gian, tạo ra một bản thiết kế gần như hoàn chỉnh của loài vật này.
Công nghệ sinh sản nhân tạo: bước tiến lớn trong quá trình tái sinh
Một bước đột phá quan trọng khác đến từ việc phát triển các công nghệ sinh sản nhân tạo (ART), một công cụ quan trọng trong nỗ lực tái sinh hổ Tasmania. Các nhà khoa học đã tìm ra cách kích hoạt quá trình rụng trứng ở loài dunnart đuôi béo (Sminthopsis crassicaudata), họ hàng gần nhất của thylacine. Việc kích hoạt này tạo ra nhiều trứng, và sau khi bộ gen thylacine hoàn chỉnh, các nhà khoa học sẽ tiêm chúng vào trứng của dunnart để phát triển phôi.
Colossal Biosciences cũng đang phát triển thiết bị tử cung nhân tạo để giúp nuôi dưỡng phôi thú có túi, một công nghệ lần đầu tiên trên thế giới có khả năng lưu trữ phôi từ đầu đến giữa thai kỳ. Điều này không chỉ giúp trong việc bảo tồn loài thylacine mà còn có tiềm năng ứng dụng vào việc bảo tồn các loài thú có túi khác đang có nguy cơ tuyệt chủng. Andrew Pask nhận định, "sự phát triển của ART cho thú có túi có ý nghĩa lớn đối với việc nhân giống nuôi nhốt các loài có nguy cơ tuyệt chủng, và mở đường cho việc tạo ra một thylacine sống khi các tế bào chỉnh sửa được hoàn thiện".
Công nghệ này có thể được sử dụng để bảo tồn các loài đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng bằng cách lưu trữ thông tin di truyền của chúng. Việc nghiên cứu bộ gen của hổ Tasmania có thể giúp phát triển các loại thuốc mới để điều trị các bệnh ở người và động vật. Bộ gen hoàn chỉnh của hổ Tasmania cung cấp một nguồn dữ liệu quý giá để nghiên cứu quá trình tiến hóa của các loài thú có túi.
Ý nghĩa của bước đột phá và tương lai của công nghệ chống tuyệt chủng
Việc lắp ráp bộ gen hoàn chỉnh nhất của hổ Tasmania không chỉ mang lại triển vọng tái sinh loài này mà còn đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực sinh học phân tử và công nghệ chống tuyệt chủng. Các tiến bộ trong nghiên cứu gen và RNA từ các mẫu vật lịch sử đã mở ra khả năng tái tạo những loài đã biến mất khỏi Trái Đất. Điều này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của công nghệ sinh sản nhân tạo trong việc bảo tồn các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng, không chỉ với thylacine mà còn với nhiều loài khác.
Bộ gen hoàn chỉnh cùng với công nghệ ART là bước đi đầu tiên trong việc biến giấc mơ tái sinh loài thylacine thành hiện thực. Trong tương lai, nếu quá trình này thành công, chúng ta có thể sẽ thấy hổ Tasmania tái xuất trong tự nhiên, đóng góp vào sự đa dạng sinh học và làm sống lại một phần di sản sinh thái của Trái Đất.
Việc tái sinh thylacine không chỉ là một thành tựu khoa học mà còn là một lời nhắc nhở về khả năng của con người trong việc sửa chữa những hậu quả của sự tàn phá môi trường. Colossal Biosciences đã đặt nền móng cho những nghiên cứu trong tương lai, không chỉ giúp phục hồi các loài đã mất mà còn giúp chúng ta bảo vệ những loài đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng.
Đức Khương
