Các nhà khoa học tăng tốc độ tiến hóa bộ gen ở vi khuẩn, mở ra tiềm năng cho kỹ thuật sinh học tiên tiến

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tokyo đã phát triển một hệ thống đột phá để kiểm soát và tăng tốc độ tiến hóa cấu trúc bộ gen của vi khuẩn. Sự đổi mới này nhắm mục tiêu vào các "gen nhảy" nhỏ, hoặc các chuỗi DNA được gọi là chuỗi chèn (IS), cho phép các nhà nghiên cứu quan sát trực tiếp những thay đổi quy mô lớn trong cấu trúc bộ gen. Nguồn cảm hứng đến từ vi khuẩn liên quan đến côn trùng với bộ gen nhỏ bé, thúc đẩy nhóm nghiên cứu mô phỏng nhanh chóng sự xáo trộn DNA. Trong các thí nghiệm, các sinh vật thử nghiệm tích lũy những thay đổi trong DNA của chúng với tốc độ tương tự như những gì thường xảy ra trong tự nhiên trong nhiều thập kỷ. Sự tăng tốc này cho phép các nhà khoa học nghiên cứu các tác động phù hợp của chèn IS, thay đổi kích thước bộ gen và sắp xếp lại trong môi trường phòng thí nghiệm. Yuki Kanai, từ Trường Khoa học Sau đại học của Đại học Tokyo, lưu ý rằng nghiên cứu này cũng làm sáng tỏ sự tiến hóa của chính các transposon. Kanai hình dung việc áp dụng hệ thống này vào các câu hỏi rộng hơn, chẳng hạn như hiểu các điều kiện mà sự hợp tác phát triển giữa vi khuẩn hoặc giữa vi khuẩn và vật chủ của chúng. Cuối cùng, nghiên cứu này có thể cho phép thiết kế các vật liệu hữu cơ cực kỳ tinh vi mà khó thiết kế trực tiếp, đòi hỏi sự điều chỉnh tốt về mặt tiến hóa để đạt được các chức năng mong muốn.