Dr. Trần Thủ Danh – Kỹ thuật phối hợp yếu tố di truyền trong lãnh vực canh nông

image001Mặc dầu như tựa đề, nội dung chánh của bài nầy là vấn đề kỹ thuật/khoa học phối hợp yếu tố di truyền (Gentechnik/genetic engineering) +1) và sau đó giới hạn trong lãnh vực canh nông, nhưng sau đây xin được phép trình bày theo thứ tự ngược lại, trước hết “nghề nghiệp” với

·        Vài nét về nông nghiệp, và sau đó

·        Kỹ thuật phối hợp yếu tố di truyền (Gentechnik)

Vài nét về ngành Nông Nghiệp

Lãnh vực hoạt động

So với những ngành cơ khí, điện tử,… nông nghiệp/canh nông là một ngành cổ truyền nhất. Những sinh hoạt trong lãnh vực canh nông bắt đầu ngay khi người ta còn ăn lông ở lỗ. Vừa rời hang, thấy bụng đói, tự động phải rược bắt thú, hái trái để ăn no dạ. Khái niệm mù mờ về thú vật, về cây trái đã phát sinh.

image001

 Tuy nhiên, trong thời kỳ du mục xa xôi nầy, có nên xem việc săn bắn, hái trái rừng là hoạt động canh nông trong nghĩa chăn nuôi, canh tác chưa? Hẳn là chưa, vì thú rừng, cây trái mọc hoang là “của trời cho”. Ý niệm chăn nuôi, canh tác chưa được xác thực, phải đợi đến thời kỳ định cư, biết xây nhà lập ấp, biết thuần hoá bò-heo-ngựa rừng thành gia súc, biết đem hạt giống gieo trên ruộng đất để thu hoạch mùa màn, ngành canh nông với đúng nghĩa “canh tác, chăn nuôi” mới thật sự ra đời.

Trong lịch sử nhân loại ngành canh nông đánh dấu một cuộc “cách mạng xanh” vĩ đại, biến đổi người “rừng” thành người văn hóa, người có “Kultur” (đừng quên danh từ “Kultur/ culture” đúng nghĩa là canh tác, khai khẩn ruộng hoang). Đồng thời với sự biến đổi nầy, một khía cạnh mới trong đời sống phát hiện, đó là vấn đề tổ chức. Không như ngày xưa, “nằm chờ trái rụng”; khi đã nuôi thú phải lo thực phẩm, khi đã trồng trọt phải tiên liệu thời tiết, dọn đất tu bổ ruộng nương… và song song với kỹ thuật chăn nuôi canh tác, vấn đề quản trị nông trại, phân chia ruộng đất, tổ chức thị trường nông sản là một lãnh vực quan trọng không kém.

Cuộc cánh mạng xanh nầy đã xảy ra cách đây từ 10000 năm phát xuất từ các vùng Mesopotamien ở Cận Đông, Mexico ở Trung Mỹ, Hoàng Hà ở Trung Hoa vẫn còn có ảnh hưởng đến hiện tại. Ngành học Canh nông hiện giờ không riêng gì ở Đức mà có thể nói ở  toàn thể mọi nơi, dầu có thể khác biệt trong chi tiết nhưng tổng quát vẫn bao gồm ba lãnh vực chánh, đó là : Chăn Nuôi, Trồng Trọt và Quản Trị Nông Trại/Điền Địa.

Mục tiêu

Như bất cứ mọi ngành học, mỗi ngành dầu là Chăn nuôi, Trồng trọt hay Quản trị đều bao gồm rất nhiều môn học (Di truyền học, Kỹ thuật chăn nuôi, Dinh dưỡng học, Biến chế thực phẩm, Vệ sinh/Bịnh lý gia súc, Khoa học canh tác, Địa chất học, Bảo vệ mùa màng/Diệt trừ sâu bọ, Quản trị nông trại, Kinh tế/Thị trường nông sản, Chánh sách điền địa, Thuế má, Tổ chức xã hội nông thôn,…). Không đi sâu vào chi tiết, chỉ vắn tắt là những môn học trong ngành học Canh nông nhầm mục tiêu đào tạo anh chị em thành một người…”thượng thông thiên văn, hạ đạt địa lý, trung quán nhân sự”. Ở điểm nầy có thể một số anh chị em sẽ nghi ngờ chống đối và cho rằng chỉ có Nho giáo, chỉ có những nhà Nho mới đạt được trình độ siêu việt nầy. Không, người học Canh nông phải “thượng thông thiên văn”, biết thời tiết mưa gió ra sao để cày bừa, gieo giống hợp lúc; phải “hạ đạt địa lý”, biết đất cát phì nhiêu cằn cỗi thế nào để trồng cây gieo lúa đúng chỗ và dĩ nhiên phải “thông quán nhân sự”, biết người ta muốn ăn gì, cần gì để trồng trọt chăn nuôi đúng theo thị hiếu quần chúng. Ở điểm nầy tính sai trồng cây, nuôi thú “chuyển gen/transgen” theo phương pháp Gentechnik không ai chịu mua thì chắc chắn sẽ sạt nghiệp.

Với danh từ “transgen”/Gentechnik, chúng ta đi sang phần chánh của đề tài bàn luận. Và trước khi sang phần nầy cũng nên xác định trang nghiêm hơn: Mục tiêu chánh của ngành canh nông là làm thế nào sản xuất thực phẩm có phẩm chất cao cho mọi người +2). Để đạt được mục tiêu nầy từ xưa người ta đã tìm cách chọn lựa giống tốt và lai giống để phối hợp phẩm chất tốt của gia súc, cây trái trong lãnh vực chăn nuôi cũng như trồng trọt. Kỹ thuật/khoa học  phối hợp yếu tố di truyền (Gentechnik/Gentechnologie) trong lãnh vực canh nông hiện tại cũng có cùng mục tiêu như vậy, chỉ khác là được thể hiện dưới hình thái tân tiến khoa học hơn mà thôi.

Kỹ thuật phối hợp yếu tố di truyền

Trước khi đi sâu vào  “Kỹ thuật phối hợp yếu tố di truyền” cũng cần nên xem lại  phương pháp lai giống cổ điển ra sao?

Phương pháp lai giống cổ điển

Ở điểm nầy, không cần phải là một khoa học gia, một người chăn nuôi, trồng trọt, ai cũng có thể nghĩ ra: muốn có trái ngọt phải lựa cây ngọt để trồng, muốn heo sinh sản nhiều con dĩ nhiên phải lựa giống heo thích hợp. Phương pháp cổ điển nầy dựa vào những đặc điểm bên ngoài, dễ thấy, dễ xác định để tuyển chọn. Điểm bất lợi là phải cần nhiều thời gian để phát hiện những đặc điểm mong muốn: cây trồng phải đợi có trái mới biết cây ngọt hay chua, bò heo phải nuôi lâu mới biết thú nào tăng trưởng nhanh hay chậm. Ngoài ra một điều không chắc chắn là không biết thế hệ sau của cây ngọt, của thú tăng trưởng nhanh vẫn còn giữ được đặc điểm nầy để bảo đảm phẩm chất, năng xuất cho mùa tới, cho việc chăn nuôi tiếp.

Điều hay nhất, giá nếu chúng ta biết rõ

·        yếu tố nào của cây cà tomate cho trái, yếu tố nào của cây khoai tây  Kartoffel/potato cho củ, xong cắt xén phối hợp các yếu tố nầy lại để tạo nên cây có củ dưới đất, có trái trên thân, hoặc biết

·        phần nào của thú tạo trứng, phần nào tạo sữa, xong cắt xén phối hợp phần tạo những cơ quan nầy lại để được một thú vừa cung cấp trứng gà ốp-la, vừa một ly sữa mỗi sáng thì tuyệt hảo.

Sản phẩm không tưởng từ  sự  phối hợp yếu tố di truyền
Sản phẩm không tưởng từ sự phối hợp yếu tố di truyền

Ước muốn nầy hiện tại vẫn còn là điều không tưởng, tuy nhiên những tiến bộ khoa học hiện tại trong chiều hướng nầy đã gặt hái được nhiều kết quả đáng kể và được tổng hợp trong danh từ “Khoa học/Kỹ thuật kết hợp yếu tố di truyền” (Gentechnologie/Gentechnik)+1) được cố gắng trình bày thật đơn giản sau đây.

Phương pháp phối hợp yếu tố di truyền

Muốn nói về sự phối hợp yếu tố di truyền, trước hết đương nhiên phải biết rõ yếu tố di truyền là gì?  Thiệt ra ai cũng biết, người da vàng sinh con da vàng, người da đen sinh con da đen, người da trắng có con cái da trắng,… yếu tố di truyền bàng bạc trong đời sống thường nhật. Nhưng thật sự yếu tố di truyền là gì và ở đâu?

Dĩ nhiên là ở trong cơ thể người, thú, cây cỏ. Rõ hơn ở trong mọi tế bào sinh vật và chính xác hơn ở trong nhân của tế bào (Zellkern/nucleus), trên những sợi nhiễm thể (Chromosom)+3).

Tế bào với nhân chứa yếu tố di truyền                  Tế bào với nhân chứa                   nhiễm thể
Tế bào với nhân chứa nhiễm thể (Hình trái)
yếu tố di truyền Tế bào với nhân chứa (Hình phải) 


Trên bình diện Sinh hóa học (Biochemie), yếu tố di truyền (Gen/gene) nằm trên nhiễm thể là những chất hóa học có cấu tạo/tính chất đặc thù nằm liền nhau theo một thứ tự nhất định trên sợi dây xoắn vào nhau gọi là sợi DNA (DesoxyriboNucleic Acid / Desoxyribo-nucleinsäure=DNS)+4).

Những chất hoá học nầy (Nukleinsäure/nucleic acid)+4) kết hợp thành nhóm, chỉ định/ghi rõ cách thức để tế bào sinh vật cấu tạo các vật liệu cần thiết (protein, enzym, hormon,…) tạo lập ra hình dạng, tính chất riêng biệt của yếu tố di truyền: màu da vàng của anh Hai, mũi cao của chị Ba, miệng móm của anh Tư, mắt huyền của chị Năm, độ ngọt của trái cam, màu hường của bông hồng,….

Sơ đồ dưới đây -sợi DNA được tách ra khi hoạt động- cho thấy sự huyền bí đồng thời cũng hết sức đơn giản của vấn đề di truyền: Với đoạn DNA chứa các chất Basen theo thứ tự ACT (Adenin, Cytosin, Thymin)+5) cơ thể sẽ điều chế chất acít amin Threonin khẩn yếu, với đoạn DNA cũng cùng có ba chất Basen y như trên nhưng theo thứ tự TCA cơ thể sẽ điều chế chất Serin hoàn toàn khác.

image007

Không cần đi sâu nhiều vào hoá học, chúng ta ai cũng thấy là trong vấn đề phối hợp yếu tố di truyền, việc

a)  xác định tính chất của yếu tố di truyền và định vị trí của yếu tố di truyền trên sợi DNA (Genomanalyse)+6), hay nói một cách khác, việc ” vẽ bản đồ” của yếu tố di truyền (Genmapping) trên sợi DNA tối quan trọng. Thoáng nghe thì thấy việc làm rất dễ, thực tế vẽ bản đồ di truyền nầy khó gắp trăm ngàn lần so với việc vẽ bản đồ địa lý.

Chúng ta chỉ cần hình dung: một siêu vi khuẩn dơn giản (Virus) thật nhỏ ở độ không thấy dược qua kiến hiển vi thường, tổng số những yếu tố di truyền viết dưới ký hiệu ATGC trên đã phải là một trang giấy dài với khoảng 3000 mẫu tự, cho một vi trùng phải là 1 quyển sách với 1000 trang và cho người ta phải là một thư viện với 1000 quyển sách. Hiện tại khả năng hiểu biết của chúng ta về những bí mật của sự sống trong thư viện nầy chỉ mới vài quyển sách.

image008b) cắt xén và phối hợp yếu tố di truyền:  Sau khi đã biết được vị trí của yếu tố di truyền cho một đặc điểm, thí dụ tính nhạy cảm cho nhiều nước mắt, người ta chỉ cần

·        cắt phần DNA tạo nước mắt “hình trái tim” như sơ đồ bên (à Gen-Isolierung) và

·        ráp vào sợi DNA của anh chàng “vũ phu cộc cằn” (à recombinant DNA)

·        và như vậy là được một nhân vật mới “transgen/chuyển Gen” tuy cộc cằn thô lỗ nhưng cứ đụng tới là nước mắt chảy dài.

Thực tế việc đưa “Gen cho” vào “DNA tiếp nhận” không dễ dàng như lối trình bày trên đây. Bên cạnh những phương pháp trực tiếp (Mikroinjektion, Blastomerentransfer), thường “Gen cho” được chuyển nạp qua một “Vektor” trung gian (à thường là một vi thể Plasmid+7), vi khuẩn/siêu vi khuẩn, Phage … như là một phương tiện chuyên chở Gen) trước khi cho vào sinh vật tiếp nhận. Sơ đồ trên có thể trình bày một cách khoa học/chuyên khoa hơn như sau:

·        Sau khi xác định được phần DNA tạo Hormon Insulin từ một sinh vật X (Gen-Identi- fikation), người ta cắt phần nầy ra (Gen-Isolierung) cũng như đồng thời tách rời vòng Plasmid trung gian tiếp nhận (thường là một đoạn DNA đơn giản của vi khuẩn)

·        phối hợp Gen tạo Hormon nầy vào Plasmid trung gian (Gen-Rekombination)

·        xong đưa Plasmid trung gian có chứa Gen tạo Insulin nầy vào sinh vật tiếp nhận (Gen-Transformation), trong trường hợp nầy là vi khuẩn E. coli.

·        Vi khuẩn transgen nầy có khả năng tăng trưởng, sinh sản rất nhanh và trong khi tăng trưởng, cấu tạo ngoài những chất liệu mà vi khuẩn cần, còn luôn cả Insulin (Gen-Expression), chất mà thật ra vi khuẩn không dùng được gì cả và chúng ta chỉ cần tinh lọc Insulin nầy để dùng.

image009

Theo lối nói chuyên khoa trong ngành Gentechnik, những giai đoạn chánh của kỹ thuật phối hợp yếu tố di truyền nầy bao gồm việc:

·        xác định yếu tố di truyền (Gen-Identifikation)

·        phân cắt yếu tố di truyền (Gen-Isolilierung)

·        phối hợp yếu tố di truyền (Gen-Rekombination)

·        chuyển đưa yếu tố di truyền vào sinh vật nhận (Transformation)

·        kích thích phát động yếu tố di truyền khi sinh vật nhận tăng trưởng/phát triển (Gen-Expression)

Tương tự như vậy trong

Ø     lãnh vực thực vật: sau khi xác định được, thí dụ Gen cấu tạo dầu hoặc cấu tạo chất độc chống lại côn trùng, người ta cắt rời Gen nầy ra, cho vào một vi khuẩn trung gian Agrobacterium tumefaciens+8), xong cho vào tế bào thực vật và làm tăng trưởng tế bào nầy thành cây có đặc điểm mong muốn.

image010

Gentech/Dr.Tr.: adapted from Schwarz 1986

Ø     và trong lãnh vực động vật:  sau khi tách rời Gen tạo Hormon tăng trưởng, người ta cấy Gen nầy vào lúc tinh trùng phối hợp với trứng trong ống thí nghiệm (Mikroinjektion). Để trứng thụ tinh tăng trưởng, sau đó cấy vào tử cung cho chuột cái mang thai và đúng ngày đúng tháng chuột cái nầy sẽ sanh ra một chuột transgen có sức tăng trưởng “khổng lồ” so với chuột bình thường như sơ đồ dưới đây.

Quá trình phối hợp yếu tố di truyền với việc cắt xén, ráp nối nghe nói thì dễ, nhưng thật sự không phải dùng kéo sắt để cắt, dùng keo “uhu” dán vào là được.

Sau khi phát kiến DNA năm 1869, phải đợi đến năm 1972 người ta mới tìm ra được “kéo  Restriktionsendonuklease” và “keo DNS-Ligase”.  Đó là những diếu tố chuyên biệt có thể phân tách và ráp nối từng phần DNS, từng đoạn yếu tố di truyền ở những vị tri đặc biệt. Với diếu tố “keo và kéo” nầy Cohen/Boyer  tổng hợp các đọan DNS vào Plasmid và làm tăng trưởng Plasmidvektor trong phóng thí nghiệm lần đầu tiên với phương pháp đã trình bày trên. Sau đây là thời điểm những diễn tiến quan trọng trong ngành Gentechnik.

image011

Hiện trạng ngành Gentechnik

Trong lãnh vực canh nông, nhất là trên bình diện trồng trọt, ngành Gentechnik tiến bộ rất nhanh, giai đoạn thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được tiếp nối bằng những thí nghiệm ngoài trời với đủ loại cây: thuốc lá, khoai lang tây, tomate, bắp, củ cải đường, đậu nành, lúa,… đến bông hoa Petunie, Chrysantheme và rau cải, salat, Zichorie…

image012

image013Ngoài phạm vi thí nghiệm, hiện tại trên thị trường một số cây transgen cũng đã được phép trồng, được chính thức sản xuất: tomate lâu hư, bông gòn chống lại thuốc diệt trừ cỏ dại, bắp có khả năng chống lại sâu Zünszler (corn borer / Ostrinia nubilalis), cây dầu Raps (Rape/ Colza) và đậu nành (soy bean) chống lại thuốc diệt trừ cỏ dại (Basta/PPT),… Theo tài liệu của cơ quan ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Application) trong năm 2005 đất đai trồng cây transgen ở 21 quốc gia trên thế giới lên đến 90 triệu ha, đặc biệt cho đậu nành/Soja, bắp, Raps và bông vải. 70% số lượng sản xuất nầy đi từ Hoa Kỳ và Á Căn Đình.

Trong lãnh vực thực phẩm: Rennin (một diếu tố làm kết tủa Kasein từ sữa để làm fromage), men rượu, men làm bánh, diếu tố Amylase (phân hóa tinh bột dùng trong kỹ nghệ làm nước ngọt, làm đường), Tomate/Ketchup lâu hư,…

Trong lãnh vực thực phẩm gia súc một số chất cũng đã được điều chế bằng Gentechnik như acit amin Threonin, Tryptophan, diếu tố Phytase để phân tách Phosphor, sinh tố B2, B12, Biotin, phân hoá tố Xylanase để phân tách chất xơ NSP (non starch polysaccharide) gia tăng sự tiêu hoá dưỡng tố thực phẩm,…

Viễn tượng trong tương lai

image014Trong tương lai những nông sản thường dùng sẽ được tiếp tục cải tiến trên bình diện

·        chống lại côn trùng phá hại mùa màng ở củ cải đường, bắp, v.v…; gia tăng sự đối kháng của ngũ cốc hay khoai tây đối với nấm Fusarien hay nấm Phytophthora infestans; gia tăng sức chịu đựng khô hạn của thực vật

·        cải tiến phẩm chất như sản xuất loại dầu thích hợp qua cây hướng dương (Sonnenblumen/sunflower), cây dầu Raps/ rape/colza, khoai tây với nhiều Amylopektin cho kỹ nghệ làm keo, giấy

·        tạo sắc tố Lycopin với Tomate

·        tạo được lúa có Beta-Carotin, một tiền sinh tố A  rất cần cho cơ thể. Thực hiện được điều nầy, cung cấp sinh tố A rẻ tiền qua thức ăn, chắc chắn sẽ là một món quà vô giá cho những dân tộc ăn cơm gạo như người VN chúng ta (thí nghiệm ngoài trời loại lúa nầy với tên Golden Rice đã được thực hiện ở Louisiana/USA trong năm 2004; hiện tại được cải tiến tiếp bởi nhóm khoa học gia Anh để đạt được nhiều lượng ß-Carotin hơn)

·        cải thiện gia súc thú vật: heo “EnviroPig” tạo nhiều Enzym Phytase (à nâng cao hiệu năng dùng Phosphor từ Phytin/Phytat trong thực phẩm), bò với Gen đối kháng lại bịnh Mastitis (à lở vú sữa), cá với Gen “Antifreeze Protein” chịu lạnh giỏi hoặc với Gen tạo nhiều Lysozym để chống  độc khuẩn, heo với Gen “Fat-1” tạo nhiều “acít béo omega-3”, chất acit béo được xem có khả năng ngừa/giảm những bịnh về tim mạch.

·        tạo dược liệu, thuốc ngừa, chất kháng thể trong lãnh vực “molecular Pharming/Gene Pharming” qua cây cũng như thú transgen (Antithrombin ÌII, Lactoferrin, Erythropoetin, Myelin, Fibrinogen …. từ sữa bò, cừu, dê)

Trong viễn tượng phát triển không ngừng của ngành Gentechnik, chúng ta hãy trở lại lãnh vực hoạt động của ngành canh nông như đã trình bày ban đầu và không ai chối cải, kỹ thuật phối hợp yếu tố di truyền đã tiến một bước dài. Trong địa hạt canh nông, Gentechnik là một hiện hữu và trong tương lai chắc còn sẽ cho nhiều bất ngờ khác nữa.

image015Như tựa báo hình bên, trên lãnh vực Chăn nuôi/Trồng trọt, “Gentechnik ist da = Gentechnik đây rồi” rõ ràng như vậy, nhưng trên địa hạt thứ ba Tổ chức/Quản trị, luật định, thị trường tiêu thụ, sự chấp nhận của quần chúng đối với sản phẩm tạo bởi phương pháp Gentechnik, quan niệm đạo đức xã hội về ngành Gentechnik dám “tranh quyền tạo hoá” …  sẽ ra sao?

Ở điểm nầy, chắc sẽ mỗi người mỗi ý như hí hoạ dưới đây, ngạo nhóm ủng hộ “mặt đã thành heo mà vẫn cho ảnh hưởng của Gentechnik trong việc chăn nuôi là chuyện nhảm nhí”, trong khi nhóm chống đối Gentechnik bị trách móc, than phiền “khoa học tiến bộ nhảy vọt với Biotechnologie  trong khi xã hội cứ làm kỳ đà cản mũi”.

Hai quan điểm ủng hộ/chống đối nầy chắc cũng sẽ là đề tài tranh luận dài dài cho mọi người chúng ta, nhưng để chấm dứt đề tài nầy ở đây chỉ cần nói thêm, theo kết quả của cuộc phỏng vấn thăm dò dư luận quần chúng về câu hỏi “Gentechnik có làm phẩm chất của thực phẩm tốt hơn không?” thì 79% người hỏi trả lời là không. Đồng thời về câu hỏi “ông bà anh chị hiểu biết gì về Gentechnik?” thì chỉ có 5,8% số người hỏi trả lời là biết. Hy vọng qua đề tài trình bày đơn giản ở đây, dầu là chống đối hay ủng hộ anh chị em đều có thể mạnh dạn trả lời là thuộc về số người đã “hiểu biết về Gentechnik”. Trong ý nghĩ nầy, chúc anh chị em -nhất là những bạn ở tuổi kiếm vợ tìm chồng- sẽ khéo …phối hợp yếu tố di truyền để có con đẹp cháu ngoan.

 

——————————————-

Ghi chú

+1) Gentechnik/Gentechnologie (genetic engineering/gene technology) à danh từ khái quát để chỉ định ngành kỹ thuật/công nghệ dựa vào kiến thức, hiểu biết trong lãnh vực sinh học phân tử  (Molecularbiogie) để phân cách (Isolation), tồng hợp (Synthese) và định tính chất liệu (Material) cũng như cơ năng (Mechanismen) liên hệ đến yếu tố di truyền sinh vật, điển hình là việc thuyên chuyển (Gentransfer/Vektoren), phối hợp/tái hợp (Re-/Neukombination) hóa chất định yếu tố di truyền DNA (Desoxyribonukleinsäure/Deoxynucleic acid) hay RNA (Ribonukleinsäure/Ribonucleic acid)

+2) Bên cạnh vai trò cổ điển “sản xuất thực phẩm” ngành nông nghiệp tân tiến trong tương lai sẽ chú trọng đến việc cung cấp nguyên liệu tái tạo (nachwachsende Rohstoffe/renewable raw material) dành cho kỹ nghệ như dầu thực vật cho việc chế tạo Biodiesel (mỗi mẫu cây dầu Raps/Colza cho khoảng 1000 L Diesel/Rapsmethylester); glucit (Kohlenhydrate/carbohydrate) như  tinh bột (từ bắp, khoai tây) hay đường (từ củ cải/Rüben) cho việc chế tạo rượu Bioethanol pha vào săng; cò, ngũ cốc dùng làm vật liệu lên men (Gärsubstrate) để sản xuất khí Methan (Biogas); vật liệu Biokunststoffe từ tinh bột đề làm ly tách, chén dĩa, muỗng nĩa, chất đệm/chất độn (loose fill); vật liệu từ chất xơ/chất bả cho ngành xây cất,….

+3) Để dễ hình dung: nếu bạn nhét đầy được 100 km sợi dây nhợ vào một trái banh đá bóng (Fußball/ football/ballon de football), bạn sẽ đạt được tình trạng của nhiễm thể chứa yếu tố di truyền (Gen) trong nhân tế bào.

+4) DNA (Desoxyribonukleinsäure/Desoxyribonucleic acid) -cũng như RNA (Ribonukleinsäure/Ribonucleic acid)- có tên chung là acít nucleic (Nukleinsäure/nucleic acid) được cấu tạo từ những đơn vị gọi là Nucleotid kết hợp nhau lại thành một chuỗi dài (một phân tử DNA tự nhiên  có khoảng trên 10 triệu Nucleotid!). Đơn vị Nucleotid nầy – một hợp chất Base-Carbohydrat-Phosphat- được cấu tạo từ  phân tử đường (Desoxyribose cho DNA cũng như Ribose cho RNA), Base (Adenin, Guanin, Thymin, Cytosin cũng như Uracil trên sợi RNA) và Phosphat.  Số lượng cũng như vị trí/thứ tự những đơn vị Nukleotid với Base tương ứng (A=Adenin, G=Guanin, T=Thymin, C=Cytosin) của một đoạn  trên chuỗi DNS  là “gen=yếu tố di truyền”, là   “toa thuốc chế tạo”, là “mật mã” để theo đó tế bào cơ thể điều chế, tạo lập vật liệu cần thiết cho một đặc tính yếu tố di truyền (da vàng, da đen, mắt nâu, mắt xanh, ….). Ở người toàn bộ yếu tố di truyền (=Genom) biểu thị qua các Base của đơn vị Nukleotid là một hàng chữ dài với khoảng 3,2 tỉ mẫu tự AGTC nằm liền nhau  trước sau theo một thứ  tự  nhất định. Chính xác hơn, những mẫu tự nầy nằm trên 46 sợi DNA đơn, xoắn lại từng đôi làm thành 23 sợi DNA kép (à DNA-Helix)  tương ứng với 23 đôi nhiễm thể (Chromosomenpaar).

+5) Mật mã/ký hiệu đơn giản nhất cho yếu tố di truyền (Gen) được định bởi một tập hợp gồm 3 Nukleotid biểu thị qua 3 mẫu tự của Base tương ứng (ACT, TCA, CTA, AGC, v.v…. –> tên của 3 trong số 4 Base A-T-G-C). Đơn vị căn bản nầy được gọi là Triplett hay Codon và là mã số để từ đó tế bào tạo lập một acit amin tương ứng. Một Gen chỉ định việc tạo lập protein, enzym, hormon,… cho một tính đặc thù nào đó là  tập hợp của những Triplett nầy theo một thứ  tự  trước sau đặc biệt à(Sequenz/sequence)

+6) Genomà tổng số/toàn thể yếu tố di truyền (Gen) nằm trong nhân tế bào. Theo kết quả của Human-Genom-Project (HGP) tổng số Gen trong cơ thể người không quá nhiều như người ta trước kia đã tưởng (khoảng 1000000) mà chỉ có

·      từ  30000 đến 40000 Gen (so với số lượng Gen ở lãi tròn Nematode 18000, ruồi giấm Taufliege/ Drosophila 13000, men rượu (Hefe/yeast) 6000, vi trùng bịnh lao/Tuberculose-Erreger 4000;  theo tài liệu  khác -Nature 2004, vol.431, pp.931- Genom người chỉ có 20000 đến 25000 Gen)

·      Khoảng 100 Gen người có lẽ phát xuất/có gốc từ Gen vi trùng, và một Gen-Vi-trùng/”Bakterien-Gen” nầy có thể chính  là yếu tố gây nên sự Depression (trầm cảm?).

·      Gen dài nhất ở người có khoảng 2,4 triệu ” mẫu tự” ATGC. Đó là Gen chứa mật mã, chứa “toa điều chế” Protein Dystrophin ở màng sợi cơ (Sarcolemm). Sự hư hỏng/biến thoái của Gen nầy sẽ đưa đến bịnh thoái hoá mô cơ (Muskeldystrophie) ở người.

·      Chỉ có khoảng 3% tổng số Gen người ta là “toa chỉ dẫn phương cách điều chế /Bauanleitungen”, phần còn lại 97% chỉ là “Junk”(=Ramsch ), là Gen không có chức năng –hay đúng hơn là nhóm Gen mà hiện tại chức năng chưa được biết rõ.

·      Gen phái nam dễ bị sậu biến(mutation) hơn ở phái nữ: Tỉ lệ bị sậu biến giữa phái nam:nữ = 2:1

(Phỏng theo: HGP, The Wellcome Trust; Globus 6963)

 

+7) Trong tế bào vi khuẩn bên cạnh nhiễm thể chánh chứa yếu tố di truyền còn có những phân tử DNA nhỏ hình vòng tròn được gọi là Plasmid có khả năng phân hoá/tạo ra nhiều phóng bản (Kopien) cũng như có thể trao đổi dễ dàng với những tế bào/vi khuẩn khác. Lợi dụng tính chất nầy người ta dùng Plasmid như là một phương tiện để chuyên chở một “Gen lạ” vào tế bào/sinh vật nhận.

Tế bào vi khuẩn

  Plasmid   Màng tế bào   Thành tế bào

image016

                                   Nhiễm thể/Chromosome

+8) Agrobacterium tumefaciens, một vi khuẩn sống trong đất, có đặc điểm là có thể chuyển một phần yếu tố di truyền/Gen vào tế bào thực vật và phối hợp phần Gen nầy vào toàn bộ Gen/vào Genom của thực vật. Phần Gen nầy (à T-DNA) không nằm trong bộ nhiễm thể/Chromosom của vi khuẩn mà nằm trên một vòng DNA riêng rẽ, trên Ti-Plasmid (tumor-inducing plasmid), và khi xâm nhập vào tế bào của rễ cây gây nên bịnh “bướu rễ cây” (Wurzelhalsgalle/crown gall). Tính dễ xâm nhập cũng như khả năng “chuyển gen” qua Plasmid của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens vào tế bào thực vật được khoa học gia lợi dụng dùng  như là một “chiếc ghe/chiếc tàu=Genfähr” để chở Gen lạ vào cây. Đương nhiên khi dùng vi khuẩn nầy, người ta phải loại bỏ Gen độc T-DNA trên Plasmid và thay vào đó bằng Gen thích hợp/Gen muốn được chuyển nạp, trước khi để vi khuẩn xâm nhập (infizieren) vào tế bào thực vật.

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s