Trang chủCông trình nghiên cứu hợp tác của 7 nhóm nghiên cứu từ 3 quốc gia, dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Andrew Emili từ trường Đại học Toronto của Giáo sư Edward Marcotte từ Đại học Texas tại Austin, đã phát hiện hàng chục ngàn tương tác protein mới, chiếm khoảng một phần tư toàn bộ liên lạc protein ước tính trong một tế bào.
Chỉ cần một trong số những tương tác này bị mất đi cũng có thể dẫn đến bệnh tật, và bản đồ này sẽ giúp các nhà khoa học phát hiện các protein đơn lẻ có thể là nguồn gốc của những rối loạn phức tạp của người. Các dữ liệu sẽ được cung cấp cho các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới thông qua cơ sở dữ liệu truy cập mở.
Mặc dù việc sắp xếp trình tự bộ gen người hơn một thập kỷ trước chắc chắn là một trong những khám phá vĩ đại nhất trong sinh học, nhưng đó mới chỉ là hiểu biết ban đầu của chúng ta về cách thức hoạt động của các tế bào. Các gen mới chỉ là bản thiết kế và chính các sản phẩm của gen, các protein, mới thực hiện nhiều công việc trong một tế bào.
Các protein làm việc theo nhóm bằng cách gắn với nhau để thực hiện công việc của chúng. Nhiều protein tập hợp với nhau để tạo thành cái gọi là cỗ máy phân tử đóng các vai trò quan trọng, chẳng hạn tổng hợp nên các protein mới hoặc tái chế những protein không còn cần thiết bằng cách “nghiền” chúng thành các phần tái sử dụng được. Nhưng đối với phần lớn các protein, lên tới hàng chục ngàn trong các tế bào của người, chúng ta vẫn không biết chúng làm những gì.
Đây chính là đích mà bản đồ của Emili và Marcotte hướng tới. Sử dụng một phương pháp tiên tiến nhất, các nhà nghiên cứu đã có thể “câu” hàng ngàn cỗ máy protein ra khỏi tế bào và đếm các protein riêng lẻ tạo nên chúng. Sau đó, họ xây dựng một mạng lưới, tương tự như các mạng xã hội, để đưa ra các manh mối về chức năng protein dựa vào đó chúng liên kết với các protein khác. Ví dụ, một protein mới chưa được biết, vai trò của nó cũng chưa đuộc biết, sẽ có khả năng tham gia vào sửa chữa thiệt hại trong tế bào nếu nó dính vào các protein được gọi là “giúp việc” (handymen) của tế bào.
Nghiên cứu có tính bước ngoặt này đã thu thập thông tin về các máy móc protein từ chín loài đại diện cho cây sự sống: nấm men bánh mì, amip, hải quỳ, ruồi, sâu, nhím biển, ếch, chuột và người. Bản đồ mới mở rộng số lượng các nhóm protein được biết đến trên 10 lần, và cho phép chúng ta hiểu rõ về cách chúng đã tiến hóa theo thời gian như thế nào.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hàng chục ngàn nhóm protein vẫn không thay đổi kể từ khi các tế bào tổ tiên đầu tiên xuất hiện, khoảng một tỷ năm trước đây (!), sớm hơn mọi sự sống động vật trên Trái đất.
“Các quần thể protein ở người thường giống với quần thể ở các loài khác. Điều này không chỉ củng cố những gì chúng ta đã biết về tổ tiên tiến hóa chung của chúng ta, mà nó cũng có những ý nghĩa thiết thực, cung cấp khả năng nghiên cứu cơ sở di truyền cho nhiều loại bệnh và cách thức chúng xuất hiện ở các loài khác nhau ra sao”, Marcotte nói.
Bản đồ này đã được chứng minh rất hữu ích trong việc tìm ra nguyên nhân có thể gây bệnh cho người. Một ví dụ là một cỗ máy phân tử mới được phát hiện, được đặt tên là Commander, gồm khoảng một chục protein riêng lẻ. Các gen mã hóa một số thành phần của Commander trước đây đã được phát hiện có đột biến ở những người bị thiểu năng trí tuệ nhưng không rõ những protein này làm việc như thế nào.
Do Commander hiện diện trong tất cả các tế bào động vật, nên khi nghiên cứu sinh Fan Tu phá vỡ các thành phần của nó trong con nòng nọc đã phát hiện thấy những bất thường trong cách thức các tế bào não được định vị trong quá trình phát triển của phôi và cung cấp nguồn gốc có thể cho một tình trạng bệnh lý phức tạp ở người.
“Với hàng chục ngàn tương tác protein mới khác, bản đồ của chúng tôi hứa hẹn sẽ mở thêm nhiều hướng nghiên cứu các mối liên quan giữa protein và bệnh tật đang được quan tâm để khám phá trong những năm tới”, TS Emili kết luận.