Việc xét nghiệm ADN và phân tích ADN mang lại những lợi ích to lớn cho con người, đặc biệt là trong y học, thậm chí còn dùng để tái tạo khuôn mặt tội phạm. Dưới đây là một số ứng dụng điểm nhấn kể từ khi ADN được ra đời. Khoa học hình sự có thể sử dụng ADN thu nhận từ máu, tinh dịch hay lông, tóc của hung thủ để lại trên hiện trường mà điều tra, giám định vụ án. Lĩnh vực này gọi là kỹ thuật vân tay ADN (genetic fingerprinting) hay ADN profiling (kỹ thuật nhận diện ADN).
1.Một số ứng dụng kể từ khi ADN được phát hiện
A. Đánh cắp gen:
Một sinh vật lạ dưới nước có tên Gấu nước (tardigrade) gần đây đã được các khoa học nghiên cứu, phát hiện thấy chúng có những đặc tính di truyền kỳ bí. Sau khi hệ gen của gấu nước được lập, khoa học khám phá ra nhiều khả năng siêu nhiên của sinh vật này. Động vật không xương sống cực nhỏ này có thể tồn tại trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt như trong nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi, áp suất cực lớn đến mức không thể tin nổi, hoặc trong điều kiện bức xạ, thậm chí cả trong môi trường không có thức ăn và nước uống, gấu nước vẫn sống khỏe tới một thập kỷ. Qua nghiên cứu, khoa học phát hiện thấy, sở dĩ gấu nước có các đặc tính kỳ lạ này là do nó có khả năng đánh cắp gen từ các dạng sống khác. Động vật và con người trải qua quá trình này, được gọi là quá trình chuyển gen ngang, chủ yếu là nhờ virút. Hầu hết các loài có 1% ADN ngoại lai trong khi gấu nước lại có chứa tới 17,5%.
Gấu nước
Ước tính có tới 6.000 gen được đánh cắp từ vi khuẩn, nấm, nấm, cây trồng và sinh vật đơn bào. Gấu nước có cơ chế sống sót khi chúng tự khô. Cấu trúc ADN đặc biệt của gấu nước giúp chúng tự sinh tồn, ví dụ khi khô cằn hạn hán, hệ gen gấu nước tự tái cấu trúc, hấp thụ các sinh vật nhỏ hơn để giúp chúng tồn tại. Cơ chế này truyền cho các thế hệ tiếp theo, giúp hậu duệ gấu nước trường tồn trong những môi trường khắc nghiệt và cực đoan. Nhờ phát hiện nói trên, giúp con người hiểu sâu hơn về sự tiến hoá và thừa kế di truyền của các sinh vật sống.
B. Kem chống nắng từ ADN của tinh trùng cá hồi:
Tin vui cho nhóm người tôn thờ ánh nắng mặt trời, tương lai họ không còn phải lo về nguy cơ tổn hại về da do các tia cực tím trong ánh nắng mặt trời gây ra, đặc biệt là nguy cơ phá hủy ADN, phát sinh ung thư.
ADN tinh trùng cá hồi sẽ giúp con người tắm nắng vô tư mà không lo bị mắc bệnh
Các nhà khoa học đã nghiên cứu, cho ra đời một loại kem chống nắng từ ADN tinh trùng cá hồi, có khả năng hấp thụ tia cực tím, giống như làn da thứ hai bảo vệ cho con người. Nhờ sản phẩm đặc biệt nói trên mà ánh nắng mặt trời còn sót lại sẽ có tác dụng kích hoạt cơ thể theo chiều tích cực, giúp con người nhận được nhiều vitamin D hơn. Loại kem này tạo ra lớp bảo vệ da, nên có thể tắm nắng nhiều giờ mà không phải lo mất nước, giảm độ ẩm cơ thể và nhiều hệ lụy khác.
Theo các chuyên gia ở ĐH Hokkaido, Nhật Bản, ADN từ tinh trùng cá hồi được xem là một bộ lọc độc tố rất hữu ích. ADN trong tinh dịch của cá hồi là phân tử xoắn kép dài có chứa thông tin di truyền. Đây là sản phẩm được phụ nữ Nhật Bản ưa chuộng. Ứng dụng loại kem này có thể pha thêm nước và ethanol
C. Ứng dụng ADN trong chỉnh sửa gen:
Trong nỗ lực nhằm chữa bệnh rối loạn máu nguy hiểm, năm 2017, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra phôi người trong phòng thí nghiệm. Đây là dự án liên quan đến phôi nhân bản và mô lấy từ một bệnh nhân mắc bệnh beta-thalassemia. Giống như nhiều bệnh di truyền khác, thiếu máu beta-thalassemia là căn bệnh do trục trặc trong base ADN của con người. Mã di truyền của con người bao gồm 4 base đại phân tử là adenine, cytosine, guanine, và thymine (A, C, G, và T). Chúng chứa toàn bộ hướng dẫn sử dụng cho việc hình thành con người và vận hành cơ thể.
Cuối cùng, hóa ra đột biến điểm nằm ở đại phân tử G là thủ phạm. Một kỹ thuật có tên biên tập đại phân tử thay thế đột biến này bằng đại phân tử A và cuối cùng đã chữa được căn bệnh đầu tiên nới trên ở cấp độ ADN. Trong tương lai, hệ thống biên tập cơ sở (chỉnh sửa ADN) sẽ mang lại kết quả tích cực trong việc điều trị các bệnh nan y di truyền khác
D. ADN trong khoa học máy tính
Dù có nguồn gốc từ sinh học, ADN lại đóng một vai trò quan trọng trong khoa học máy tính, vừa là một vấn đề đang được tập trung nghiên cứu vừa là một phương pháp tính toán, gọi là tính toán ADN. Các nhà khoa học đã sử dụng các phân tử ADN để tạo ra một chiếc máy tính mới siêu nhanh và có khả năng “phát triển khi tính toán”.
Siêu máy tính
Không giống với các máy tính điện tử – chủ yếu dựa trên số con chíp bằng silicon cố định – chiếc máy tính NUTM mới này là thiết bị sử dụng ADN có thể tái tạo. Chiếc máy tính mới này không cần phải hoạt động hoặc giao tiếp theo thứ tự, mà ADN được chỉnh sửa hoặc lập trình sẵn để nhân rộng và thực hiện một số mũ của các cách tính toán.
Máy tính lượng tử và các bit lượng tử cũng có thể tạo ra các con đường đồng thời và khác nhau, nhưng chúng lại yêu cầu đối xứng cụ thể để hoạt động đúng, điều này hạn chế khả năng ứng dụng và thích ứng của chúng.
>> Xem thêm: xét nghiệm adn bằng tóc giá bao nhiêu?
Nhận xét
Đăng nhận xét