Loài san hô khiêm tốn có thể sở hữu số lượng gene – và có thể hơn- số lượng gene mà con người có. Và một điều nổi bật là mặc dù về mặt tiến hóa san hô cách rất xa loài người, chúng có rất nhiều gene thuộc hệ thống miễn dịch, là những gene bảo vệ con người khỏi các bệnh tật. Thực tế có thể một số gene này xuất hiện đầu tiên trong các loài san hô.
Các loài san hô nằm trong số các loài động vật đơn giản nhất trên thế giới - nhưng chúng có thể sở hữu một tập hợp gene lớn và phức tạp như của chúng ta, Giáo sư David Miller thuộc Trung tâm Nghiên cứu chuyên về Rạn san hô ARC và Trung tâm Nghiên cứu đặc biệt ARC về Di truyền học Phân tử của sự Phát triển.
"Bốn năm trước các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này dự đoán rằng có thể 10.000 gene của san hô được tìm thấy nhưng chúng tôi đã tìm ra hầu hết các gene trong đó nhiều gene rõ ràng cần phải nghiên cứu nhiều.
"Dựa trên tỷ lệ phát hiện gene, chúng tôi ước tính các loài san hô có thể có tới 20 hoặc 25.000 genes, so với toàn bộ số gene của con người là 20-23.000."
Tại sao một sinh vật đơn giản lại có một tập hợp gene lớn như vậy vẫn là một điều bí ẩn. Các nhà khoa học rất quan tâm đến vấn đề này vì các loài san hô nằm ở gần phần gốc của cây họ hàng của toàn bộ động vật hiện còn sống và chúng có thể làm rõ nguồn gốc của một số đặc điểm phức tập như các hệ miễn dịch và hệ thần kinh của động vật có xương sống.
Khoảng 10 hoặc12% các gene được biết đến của san hô thực tế trùng hợp với các gene chỉ có ở động vật có xương sống - đó là các gene đã biến mất trong các động vật khác được nghiêm cứu từ trước tới nay. Các gene này gồm các gene phát triển hệ thần kinh, thị lực, di truyền DNA, phản ứng đối với sự căng thẳng và các gene chính của hệ miễn dịch.
"Chúng ta thực sự có nhiều điểm chung với các loài san hô mặc dù nó không biểu hiện như vậy," Giáo sư Miller nói. "Ví dụ chúng ta đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra nhiều gene liên quan tới hệ miễn dịch bẩm sinh của con người trong san hô – và sự giống nhau kỳ lạ của chúng."
Trên thực tế các nhà khoa học hiện cho rằng san hô đang phải đối mặt với một số dịch bệnh lớn: 'dải đen', 'dịch bạch tạng', 'mụn trắng' 'triệu chứng trắng' và 'dải trắng'.
"Hệ miễn dịch của san hô hiện còn là một cái hộp đen. Các loài san hô làm thế nào để chống chọi với sự bùng phát các dịch bệnh trên toàn thế giới và phạm vi chúng có thể bị ảnh hưởng bởi các tác động do hoạt động của con người hiện là những câu hỏi quan trọng. Sự tương tự giữa tổ hợp các gene hệ miễn dịch của con người và san hô gợi ý rằng hai hệ miễn dịch này có thể hoạt động tương tự nhau. Vì vậy hy vọng rằng chúng ta có thể áp dụng những gì chúng ta đã biết về sức khỏe của con người để hiểu rõ hơn các loại bệnh của san hô.
Có thể có lợi ích trực tiếp từ việc khám phá tổ hợp gene hệ miện dịch tổ tiển của các loài san hô và chúng thực hiện chức năng như thế nào trong cơ thể một loài động vật đơn giản, chúng ta sẽ có những hiểu biết mới giúp chúng ta chống lại bệnh tật của con người, giáo sư giải thích thêm.
Sự phong phú hệ gene của san hô – một điều ngạc nhiên là gồm rất nhiều gene trong đó số lượng lớn được cho rằng đã tiến hóa muộn hơn nhiều sau này – hiện đang đem lại ánh sáng cho sự hiểu biết về quá trình tiến hóa.
Rõ ràng là toàn bộ các loài động vật mất đi một số gene trong quá trình tiến hóa; các loài có vòng đời ngắn như ruồi dấm bị mất gene đặc biệt nhanh. Các loài san hô là những loài phải mất 5 năm để đạt tới độ tuổi trưởng thành sinh dục (so với ruồi dấm có thể sinh sản sau 3-4 tuần tuổi) và là các loài có thời gian chồng chéo trong vòng đời có thể là một “bảo tàng”sống các gene động vật thủy tổ.
Tuy nhiên các loài san hô sử dụng toàn bộ các gene này chỉ để tạo ra 12-14 loại tế bào của cơ thể. Ngược lại, loài người đã phát triển hàng trăm thậm chí hàng nghìn loại tế bào khác nhau.
Giáo sư Miller tin rằng có một giải thích có thể lý giải cho điều này là các gene của san hô có thể tương tác với nhau bằng cách thức kém phức tạp hơn nhiều. Trong khi đó loài người là sản phẩm của một chuỗi tương tác phức tạp và liên tục giữa hàng nghìn gene.
Loài nào có công thức gene tốt nhất để sống sót lâu dài hiện còn chưa rõ ràng. Các loài san hô ngày nay lần đầu tiên xuất hiện 240 triệu năm trước đây. Đến nay loài người mới chỉ sống 2% thời gian mà các loài san hô có thể sống.
Mặc dù chúng có nhiều ý nghĩa đối với Australia và có ý nghĩa với khoa học và y học, các loài san hô vẫn còn chưa được khám phá về mặt di truyền, Giáo sư Miller nói. “Hiện không có nghiên cứu nào để giải mã bộ gene của san hô mặc dù chúng có nhiều lợi ích to lớn đối với y học và các ngành khoa học khác. Cần phải có một dự án cho hoạt động này.
"Từ trước tới nay chưa bao giờ có một dự án 'nội địa' về giải mã gene. Các loài đặc trưng của Úc đã được giải mã gene ở nước ngoài và chúng ta đang tụt hậu. Nếu những phát hiện quan trọng dẫn tới các công nghệ mới được thực hiện, chúng ta sẽ phải trả tiền để nhập khẩu chúng.
"Giải mã bộ gene của san hô có lợi ích tiềm năng đối với xã hội, môi trường và kinh tế là một đóng góp thực sự mà nước Úc có thể làm đối với kho tàng kiến thức của loài người."
Cùng với Tiến sỹ Eldon Ball thuộc trường Đại học Quốc gia Australian, Tiến sỹ Miller và các đồng nghiệp quốc tế đã xuất bản một bài báo mới về di truyền san hô với tiêu đề Tổ hợp gene hệ miễn dịch bẩm sinh của Cnidaria - Sự phức tạp cổ xưa và sự biến mất các gene một cách ngẫu nhiên (The innate immune repertoire in Cnidaria - ancestral complexity and stochastic gene loss) trong tạp chí Sinh học Hệ thống gene (Genome Biology).
Theo ScienceDaily (www.ficen.org.vn)
