Công nghệ sinh học ( phần 5 )
Biến thuốc lá thành thuốc trừ sâu
Trong nhiều thế kỷ con người đã sử dụng thuốc lá làm thuốc trừ sâu hữu
cơ tự nhiên. Mới đây, các nhà khoa học Mỹ khẳng định, đây là sự thay
thế tiềm năng cho các loại thuốc trừ sâu truyền thống.
Cedric Briens và các đồng nghiệp lưu ý rằng mối lo ngại về những rủi ro
sức khỏe do thuốc lá đã làm giảm nhu cầu và gây hại cho nông dân trồng
thuốc lá ở một số nơi trên thế giới. Các nhà khoa học đang nghiên cứu sử
dụng thuốc lá làm thuốc trừ sâu tiềm năng do nó chứa chất nicotin độc
hại.

Cây thuốc lá có thể dùng để sản xuất thuốc trừ sâu thương mại. (Ảnh:
Internet).
Các nhà hoá học cho biết, trong nhiều thế kỷ những người làm vườn đã
sử dụng hỗn hợp thuốc lá và nước làm thuốc trừ sâu tự nhiên để tiêu diệt
côn trùng. Ngành “công nghiệp xanh”sản xuất thuốc trừ sâu từ thuốc lá
có thể tăng thu nhập cho nông dân và tạo hệ sinh thái thân thiện.

Các nhà hoá học sử dụng một quá trình nhiệt phân thuốc lá ở nhiệt độ
khoảng 900 độ F trong chân không, thu được dầu sinh học chưa tinh chế.
Sau đó họ sử dụng dầu này để tiêu diệt nhiều loại sâu hại, trong đó có 11
loại nấm, 4 vi khuẩn, bọ khoai tây Calorado, bọ cánh cứng và ngăn chặn
sự phát triển của 2 loại vi khuẩn và 1 loại nấm.

Ngay cả khi loại bỏ nicotin thì loại dầu trên vẫn có tác dụng làm thuốc trừ
sâu rất hiệu quả. Nó có khả năng ngăn chặn một số (nhưng không phải tất
cả), có tác dụng làm thuốc trừ sâu, giúp người sử dụng, đặc biệt là nhà
nông có thêm nhiều lựa chọn.
Nuôi cấy thành công gan người trong phòng thí nghiệm
Các nhà khoa học Mỹ đã nuôi cấy thành công gan người trong phòng thí
nghiệm. Đây là một bước tiến quan trọng mở ra cơ hội cấy ghép gan cho

hàng nghìn bệnh nhân trên toàn thế giới.
Trong những nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học cũng đã nuôi cấy
thành công tế bào gan chuột trong phòng thí nghiệm. Với việc nuôi cấy
thành công gan người trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học hy vọng
phương pháp này sẽ được phát triển trong điều trị các bệnh về gan và có
thể được sử dụng để thử nghiệm tính an toàn của các loại thuốc mới.

Nuôi cấy thành công gan người trong phòng thí nghiệm.
Các nhà khoa học thuộc Viện điều trị phục hồi Wake Forest (Mỹ) đã nuôi
cấy gan trong phòng thí nghiệm từ máu của dây rốn trẻ sơ sinh và sử
dụng chất collagen được lấy từ gan động vật để giúp kết nối các tế bào
gan lại với nhau.

Sau 1 tuần được nuôi dưỡng đặc biệt trong phòng thí nghiệm, những lá
gan đã bắt đầu hình thành và có hình dạng như gan người nhưng có kích
cỡ nhỏ hơn. Trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ cấy lá gan này vào
cơ thể động vật xem chúng có hoạt động hay không trước khi thử nghiệm
trên người.

Giáo sư Shay Soker, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi rất
hài lòng về những thành công bước đầu của nghiên cứu. Tuy nhiên,
chúng tôi phải khẳng định rằng đây mới chỉ là giai đoạn đầu và còn rất
nhiều thách thức cần phải vượt qua trước khi phương pháp này được áp
dụng trên người".
Giải mã bộ gen loài muỗi vằn Quinquefasciatus
Các nhà ngiên cứu tại Đại học UC Riverside đang dẫn đầu trong dự án
nghiên cứu kéo dài nhiều năm nhằm tìm ra các phương thuốc mới hiệu
quả hơn để điều trị một số bệnh gây ra bởi virus Tây sông Nile và các
bệnh truyền nhiễm khác lan truyền bởi muỗi vằn.
Trong năm 2009, Hoa Kỳ có 720 bệnh nhân bị nhiễm virus Tây sông

Nile, một căn bệnh nghiêm trọng có khả năng lan truyền qua vết cắn của
muỗi vằn, virus Tây sông Nile được phát hiện lần đầu ở các con chim bị
nhiễm bệnh. Virus Tây sông Nile nằm trong tuyến nước bọt của muỗi
vằn, lan truyền khi muỗi vằn chích và hút máu trên người và động vật.
Để hiểu được cấu trúc gen di truyền của muỗi vằn và cách thức mà loài
muỗi lây lan các loại virus, nhóm các nhà khoa học quốc tế dẫn đầu bởi
các nhà di truyền học tại đại học The University of California, Riverside,
Hoa Kỳ, đã tiến hành giải mã bộ gen di truyền của loài muỗi vằn
Quinquefasciatus.
Thông qua nghiên cứu này, các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm ra được
những manh mối mà họ cần để xác định sự liên quan, vai trò của muỗi
vằn trong việc lây truyền virus Tây sông Nile, viêm não St Louis, giun
chỉ bạch huyết và các bệnh truyền nhiễm khác lây truyền qua họ hàng của
loài muỗi vằn Quinquefasciatus. Những hiểu biết về bộ gen di truyền của
muỗi vằn là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển các chiến lược
điều trị hiệu quả sự lây lan của các tác nhân gây bệnh.

Muỗi vằn quinquefasciatus, được chụp bởi Kathy Keatley Garvey
Cùng với việc giải mã các bộ gen của loài muỗi đòn xóc Anopheles
gambiae truyền bệnh sốt rét (năm 2002), loài muỗi vằn Aedes aegypti
truyền bệnh sốt vàng da và sốt xuất huyết (năm 2007) và loài muỗi vằn
Quinquefasciatus (năm 2010), các nhà khoa học đã có trong tay ba bộ gen
của ba chi muỗi là những tác nhân chính lan truyền các căn bệnh chết
người. Hiện nay chúng tôi đã có thể so sánh và chỉ ra nét tương phản của
cả 3 hệ gen muỗi và nhận biết những kiểu gen đặc trưng của từng chi
muỗi riêng biệt, cũng như các kiểu gen di truyền chung của họ hàng nhà
muỗi, theo Peter Arensburger, chuyên gia về Tin Sinh học, trợ lý nghiên
cứu công trùng học làm việc tại The Center for Disease Vector Research
and the Department of Entomology.
Hiện nay chúng tôi bắt đầu xác định những gen di truyền trội và lặn cụ

thể của từng chi muỗi, mà nó phản ứng lại sự nhiễm trùng, những hiểu
biết này đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển các chiến lược
nhằm ngăn ngừa sự lây truyền của virus Tây sông Nile và các bệnh
truyền nhiễm khác. Các kết quả nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp
chí Science số ra tháng 10.
Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng muỗi vằn Quinquefasciatus, có kích
thước bộ gen là 579.000.000 nucleotide, bộ gen của muỗi đòn xóc
Anopheles gambiae có kích thước bộ gen là 278.000.000 nucleotide và
kích thước bộ gen của muỗi vằn Aedes aegypti có khoảng 1.380.000.000
nucleotide. Tuy nhiên, muỗi vằn Quinquefasciatus có một số lượng gen
di truyền cao hơn khoảng 18.883 gen, trong khi số lượng gen di truyền
của muỗi đòn xóc Anopheles gambiae là 12.457 gen hay muỗi vằn Aedes
aegypti có khoảng 15.419 gen.
"Chúng tôi không biết tại sao lại xảy ra trường hợp này", theo
Arensburger. "Muỗi vằn Quinquefasciatus đang phân bố rất rộng rãi trên
toàn thế giới, cùng một loài lại được tìm thấy ở California và Nam Phi.
Có thể là có số lượng lớn các gen ở loài muỗi này đã giúp nó tồn tại
trong nhiều loại môi trường sống."
Các nhà nghiên cứu cũng báo cáo rằng bộ gen của muỗi vằn
Quinquefasciatus và bộ gen muỗi vằn Aedes aegypti có nhiều đặc điểm
giống nhau hơn so với bộ gen của muỗi đòn xóc Anopheles gambiae.
"Chúng tôi phối hợp với các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới để thực
hiện các trình tự bộ gen muỗi vằn", theo Atkinson, tác giả chính của
nghiên cứu và điều tra viên chính của khoản tài trợ mà UCR đóng góp
cho nghiên cứu. "Chúng tôi không thể thực hiện điều này nếu không có sự
hỗ trợ từ hệ thống máy tính chuyên dụng mà chúng tôi nhận được từ
UCR’s Institute for Integrative Genome Biology. Nó cho phép chúng tôi
thực hiện phân tích rộng lớn và phức tạp ở ngay trong khuôn viên trường,
và đã cho chúng tôi sự tự tin để hoàn thành dự án."


Với hơn 1.200 loài được mô tả, muỗi vằn là loài đa dạng nhất và có phân
bố địa lý rộng rãi. Muỗi trưởng thành dài từ 4 đến10 mm, chỉ có con cái
là có khả năng lây lan dịch bệnh, chẳng hạn như virus Tây sông Nile, rất
khó để tiêu diệt muỗi do các loài chim và động vật ăn muỗi có khả năng
di động, làm lây lan bệnh một cách nhanh chóng trên diện rộng.
Virus Tây sông Nile xuất hiện lần đầu tiên tại Hoa Kỳ vào mùa hè năm
1999. Kể từ đó nó đã được tìm thấy ở tất cả 48 tiểu bang kề cận nhau.
Các báo cáo nghiên cứu khoa học được viết bởi các nhà nghiên cứu tại
Đại học Boston, Massachusetts, Hoa Kỳ và Đại học Iowa State
University, Hoa Kỳ tập trung vào nghiên cứu bộ gen muỗi vằn
Quinquefasciatus miễn dịch. Bài viết tìm hiểu lý do tại sao một số trong
những gen di truyền này là trội "upregulated" trong khi những gen di
truyền khác là lặn "downregulated" để phản ứng lại các tác nhân gây
bệnh.
Với sự sắp xếp hoàn thành bộ gen của muỗi vằn quinquefasciatus, các
nhà nghiên cứu tại UCR sẽ tập trung vào các gen đặc biệt, quan tâm đến
những nỗ lực nhằm ngăn chặn sự lây lan của bệnh truyền nhiễm lây lan
bởi những con muỗi.