 |
|
Kỳ nhông. |
Nằm trong số những yếu tố quan trọng nhất của sự tái sinh là gene. Nhà nghiên cứu Kiyokazu Agata và cộng sự thuộc Trung tâm Riken của Nhật đã khám phá những gene khác nhau liên quan đến sự tái sinh của loài giun giẹp dài 1 cm. Những gene ấy phát đi tín hiệu cho phép biến tế bào gốc của con vật thành tế bào thần kinh (vì vậy tên của loài giun này trong tiếng Nhật có nghĩa là "não ở khắp nơi").
Tuy nhiên, các động vật nhờ đến tế bào gốc để tái tạo một cơ quan không theo cùng một cách. Giun giẹp có trữ lượng tế bào gốc quan trọng, chiếm đến 30% toàn khối tế bào của giun. Khi cơ thể con vật bị tổn hại, các tế bào gốc được báo động, di chuyển về nơi bị mất mát và tiến hành sửa chữa, tức là sinh sản những tế bào bị thiếu, cho đến khi hoàn tất.
Phương pháp thứ hai là cách của kỳ nhông. Nó chẳng cần trữ lượng lớn tế bào gốc. Các tế bào này sẽ được sản xuất tại nơi bị thương tổn, từ những tế bào đã được biệt hoá (tế bào cơ, bì hay thần kinh), đã được lập trình và trở nên không phân hoá. Vì lý do này, diễn trình tái sinh được gọi là "sự mất phân hoá". Mang tính tổng năng (totipotente), các tế bào gốc này có thể sinh sản vô hạn để tái tạo phần cơ thể bị mất.
Những giả thuyết về sự đánh mất khả năng tái sinh
Thoạt tiên, người ta nghĩ sự tái sinh này là một khả năng hiếm thấy trong thế giới động vật, là kết quả của một biến cố may mắn trong sự tiến hoá. Nhưng không phải vậy. Theo một chuyên gia thuộc Đại học Geneve (Thụy Sĩ), đây là tính chất khá phổ biến. Một số lớn các loài có khả năng tái sinh. Tôm hùm thuộc loài giáp xác mọc lại càng, sao biển mọc lại nhánh. Có điểm nghịch lý: một số loài tương cận với các loài trên lại không có khả năng tái sinh. Tại sao sa giông tái sinh được mà ếch lại không? Trong khi những gene về phát triển vẫn được bảo toàn qua dòng tiến hoá. Có thể thấy trong sự tiến hoá, tại một hay hai nơi trên chuỗi di truyền, những đột biến xảy ra làm chôn vùi một số chương trình di truyền chính về mọc lại, đặc biệt ở con người.
Những động vật biết tái sinh ấy có gì mà con người không có? Làm thế nào để đánh thức những khả năng chúng ta có nhưng đã bị vùi đi ấy? Ở kỳ nhông và loài thủy tức, chương trình tái sinh hoạt động lại vào bất cứ lúc nào trong cuộc sống trưởng thành, và tạo ra những tế bào gốc giúp chúng làm mọc lại những cơ quan đã mất. Dù trong một số trường hợp các đốt cuối ở ngón tay của trẻ nhỏ mọc lại, dường như phôi người thành hình đã đánh mất mọi khả năng về tái sinh. Tại sao phôi lại vứt bỏ khả năng kỳ diệu ấy? Câu trả lời không đơn giản như việc tìm những gene bị "lãng quên". Trường hợp loài thuỷ tức mở ra cho chúng ta một hướng tìm tòi. Con vật sinh sản bằng cách "nảy mầm". Nhờ tính tái sinh, từ sườn của nó mọc ra những thuỷ tức khác, chúng sẽ tách ra vài ngày sau. Nhưng nếu ta bỏ đói con vật, nó sẽ chuyển sang một kế hoạch khẩn cấp về giới tính. Nó sẽ ngừng mọc chồi, mà mọc những tinh hoàn và buồng trứng, thường là cùng lúc và kích hoạt sự phát triển sinh dục, cho ra một trứng có sức chịu đựng cao hơn chính con vật, để có thể sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt. Từ thí dụ này, ta có thể hình dung các sinh vật cao cấp đã hy sinh khả năng tái sinh trong dòng tiến hoá, nhường chỗ cho khả năng tình dục kịch phát, hiệu quả hơn trong thời kỳ khủng hoảng, nhất là về khí hậu. Con cái đầy đàn, sinh ra từ một bộ gene, là cách tốt nhất để đảm bảo cho sự tồn tại của loài.
Một giả thuyết khác: mất tính tái sinh là giá phải trả để có khả năng lên sẹo nhanh. Theo quan sát của một nhà khoa học Mỹ, một trong những gốc của chuột, có tên MRL, lên sẹo chậm hơn những gốc khác. Bù lại, MRL biết tái sinh từ những phần bị tổn hại nghiêm trọng ở tim trong khi những chuột bình thường không có khả năng này. Diễn trình trên cũng có nhiều nét giống với diễn trình tái sinh ở sa giông. Một lỗ 2 mm được xuyên trong tai của MRL sẽ được bịt kín, không để lại một vết sẹo nhỏ. Cũng hợp logic thôi: sự lên sẹo giúp khép miệng nhanh vết thương, hạn chế tối đa nguy cơ nhiễm khuẩn và sự xâm nhập của những vi sinh vật gây bệnh. Nhưng sự lên sẹo nhanh cản trở việc khởi phát diễn trình mất phân hoá tế bào hay sự chuyển dịch những tế bào gốc cần thiết cho sự tái sinh.
Nhưng không có gì không thể đổi lại. Sự hiện diện của chuột MRL chứng tỏ có thể khởi phát một thế phẩm (ersatz) tái sinh ở loài có vú. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã kích hoạt quá trình tái sinh sợi cơ của chuột, bằng cách thêm vào những tế bào trích từ sợi cơ của sa giông. Việc so sánh bộ gene đơn bội của các loài có khả năng tái sinh với bộ gene của các loài không có khả năng này sẽ giúp việc nghiên cứu tiến nhanh hơn.
Khoa học và Đời sống (theo Sciences et Avenir)