Ruồi giấm

Ruồi giấm thường

Ruồi giấm thường hay Ruồi trái cây thường (Drosophila melanogaster) là một loài ruồi, thuộc họ Drosophilidae. Bắt đầu từ Charles W. Woodworth, loài này là một sinh vật mẫu được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu sinh học gen, sinh lý học, sinh bệnh học vi khuẩn và tiến hóa lịch sử sự sống. Nó thường được sử dụng bởi vì nó là một loài là dễ dàng để chăm sóc, sinh sản một cách nhanh chóng, và đẻ trứng nhiều.[2]

Ruồi giấm cũng có tế bào mầm như con người

“Ruồi giấm trưởng thành cũng có tế bào mầm kiểm soát việc điều chỉnh tế bào ở ruột chúng như con người” một nhóm các nhà khoa học cho biết hôm 7-12.

Theo các nhà khoa học tại Viện Carnegie: Nghiên cứu này rất quan trọng đối với việc tìm hiểu các rối loạn tiêu hóa, bao gồm một số bệnh ung thư và có ích cho việc phát triển các liệu pháp điều trị.

“Ruồi giấm có quá trình lập bộ gen ở ruột tương tự như con người”, Benjamin Ohlstein, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết.

Côn trùng cũng có cấu tạo cơ bản ở vùng dạ dày-ruột tương tự các loài có xương sống. Chúng cũng có miệng, thực quản, bộ phận tương tự như dạ dày, ruột non và ruột già.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu ruột non của ruồi giấm, nơi thức ăn sẽ được phân giải và chuyển hóa thành dưỡng chất cho cơ thể hấp thu. Họ tập trung vào hai kiểu tế bào – các tế bào nằm giữa ruột non và ruột già trong một lớp đơn để giúp phân giải và chuyển đi các phân tử thức ăn, được gọi là enterocytes, và các tế bào sản xuất hormone chuỗi, có vai trò điều chỉnh hoạt động của dạ dày cũng như quá trình phát triển và phân biệt ruột (các tế bào enteroendocrine).

Ở động vật có xương sống, các tế bào ở ruột không ngừng được bổ sung bởi các tế bào mầm.

Để nghiên cứu xem liệu tế bào mầm có hoạt động ở ruột ruồi giấm hay không, các nhà khoa học đã “làm dấu” hai dạng tế bào này và theo dõi sự hình thành của các tế bào chuyển hóa. Họ phát hiện các kiểu tế bào này được bổ sung bởi các tế bào mầm như ở động vật có xương sống. Thêm nữa, cũng như động vật có xương sống, các tế bào mầm này có thể chuyển hóa thành các dạng tế bào khác nhau.

Các nhà khoa học cũng phát hiện các dấu hiệu quan trọng để ruồi giấm kiểm soát sự hình thành các tế bào ruột như ở con người. Các dấu hiệu này cũng chỉ đạo cho các tế bào mầm của chúng.

Giao phối đồng giới ở ruồi giấm

Trong khi cơ sở sinh học về giao phối đồng giới còn là bí ẩn, một nhóm nghiên cứu sinh vật học khoa thần kinh đã thông báo có thể họ đã tiến sát nút câu trả lời.

Nhà nghiên cứu David Featherstone, trường Đại Học Illinois tại Chicago, dẫn đầu nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, định hướng về giới tính ở ruồi giấm được kiểm soát bởi một cơ quan điều chỉnh thuộc hệ thần kinh chưa biết đến. Với thông tin này, nhóm nghiên có thể sử dụng các thao tác gen hoặc thuốc để “bật” hoặc “tắt” chức năng giao phối đồng giới ở ruồi giấm trong vài giờ.

Featherstone, giáo sư cộng tác sinh học tại Đại học Illinois, và đồng nghiệp đã phát hiện một gen đặc biệt ở ruồi giấm – họ gọi là “gen mù giới tính” (GB). Đột biến ở GB làm cho ruồi giấm thành lưỡng tính.

Featherstone quan tâm tới gen này ngay từ đầu vì nó có khả năng khác thường là vận chuyển chất dẫn truyền thần kinh glutamate ra khỏi các tế bào thần kinh đệm – đây là loại tế bào nuôi dưỡng và hỗ trợ tế bào thần kinh nhưng hoạt động không giống nơron. Những nghiên cứu trước đây của ông đã chứng minh sự thay đổi lượng glutamate bên ngoài tế bào có thể thay đổi cường độ của các mối nối thần kinh vốn có vai trò chủ chốt trong hành vi của con người và động vật.

Nhưng GB còn gây ngạc nhiên hơn khi nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ Yael Grosjean nhận thấy những con ruồi giấm đực mang đột biến GB lại đi “tán tỉnh” những con ruồi đực khác.

Feathearstone nói: “Thật ấn tượng. Những con ruồi giấm đực mang đột biến GB phản ứng với những con ruồi đực khác đúng theo cách một con ruồi bình thường phản ứng trước một con cái. Chúng thậm chí còn cố giao phối với nhau.”

Một số gen khác có khả năng biến đổi định hướng giới tính cũng được phát hiện, nhưng hầu hết trong số chúng chỉ kiểm soát hoạt động của bộ não tuỳ theo giới tính đực hoặc cái. Tại sao bộ não con đực lại điều khiển các hoạt động của con đực và đối với con cái cũng thế? Điều này vẫn còn chưa sáng tỏ. Việc khám phá ra GB có thể mở ra một cơ hội tìm hiểu tại sao con đực lại kết đôi với con cái.

Feathearstone nói: “Dựa trên những nghiên cứu trước, chúng tôi suy luận rằng những cá thể đột biến GB có hành động giao phối đồng giới vì những khớp thần kinh glutame đã bị biến đổi theo một cách nào đó”. Đặc biệt là các khớp thần kinh này còn mạnh hơn trước.

Ông giải thích: “Giao phối đồng giới có thể là một “phản ứng thái quá” đối với tác nhân giới tính”.

Để chứng minh điều này, ông và đồng nghiệp đã biến đổi cường độ khớp nối tách biệt với GB, và cho những con ruồi giấm ăn một loại chất có thể biến đổi cường độ khớp nối thần kinh. Đúng như dự đoán, họ có thể “bật” hoặc “tắt” chức năng giao phối đồng giới trong vài giờ.

“Thật đáng ngạc nhiên. Tôi chưa bao giờ nghĩ có thể làm được một điều như thế vì định hướng giới tính vốn được coi là bị kiểm soát. Sự việc này về cơ bản đã thay đổi suy nghĩ của chúng tôi về chức năng này.”

Featherstone cùng đồng nghiệp đã lý giải bộ não của ruồi trưởng thành có mạch cảm giác hai chiều, một chiều kích thích hành vi giao phối khác giới, chiều còn lại điều khiển hành vi giao phối cùng giới. Khi GB chặn các khớp thần kinh glutamate, mạch giao phối đồng giới cũng bị chặn.

Các nghiên cứu sau đó cũng mô tả chính xác hiện tượng này – nếu GB không chặn cường độ các khớp nối, ruồi giấm cũng không cảm nhận mùi theo cách cũ.

Featherstone cho biết: “Pheromone là một chất kích thích giới tính rất mạnh. Khi nó được tiết ra, ruồi giấm đột biến GB lại cảm nhận pheromone một cách khác thường. Đặc biệt là ruồi đực đột biến GB không còn “thành kiến” pheromones từ còn đực khác như là một thứ đáng ghét.”

Featherstone nói: “Một ngày nào đó chúng ta có thể thuần hóa côn trùng ví dụ như ruồi giấm và tận dụng khứu giác của chúng để biến chúng thành côn trùng thụ phấn hơn là những con vật chỉ biết làm hại cây vô ích.”

Nghiên cứu được xuất bản trực tuyến trong ngày trên Nature Neuroscience.

Mất gen khiến ruồi giấm đực bị đồng tính

Các nhà khoa học thuộc Trung tâm y tế đại học Duke mới đây đã khám phá ra rằng ruồi giấm đực thiếu gen quy định cơ quan tiếp nhận một mùi đặc biệt sẽ khiếm khuyết các khả năng trong vấn đề “tình cảm”.

Do chúng thiếu khả năng đọc các chỉ dẫn hóa học quan trọng, những con ruồi đực thiếu gien sẽ cố “làm ẩu” với các con ruồi đực khác và cũng thử với cả những con cái vừa mới giao phối xong. Các tín hiệu chúng bỏ lỡ là pheromone tiết ra từ những con cái đã giao phối và cả ruồi giấm đực. Phát hiện sẽ được công bố trực tuyến trên tờ Nature Neuroscience.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy tín hiệu từ cơ quan tiếp nhận pheromone rất quan giúp đối với ruồi giấm. Cơ quan đó kết nối trực tiếp với trung tâm xử lý mệnh lệnh cao cấp trong bộ não ruồi từ đó điều khiển các hoạt động của chúng. Mối liên hệ này đã khiến các nhà khoa học phải ngạc nhiên. Họ đã tìm hiểu các gen liên quan đến “đời sống tình cảm” khác của ruồi giấm.

Tiến sĩ Hubert Amrein thuộc khoa Vi trùng học và Di truyền học phân tử – đại học Duke cho biết: “Điều này đi ngược lại với niềm tin được thiết lập cho các hệ thống vị giác và khứu giác trước đây. Phát hiện của chúng tôi cho thấy tín hiệu từ môi trường bên ngoài không nhất thiết phải đi qua các vùng xử lý trong hệ thống giác quan trước khi được kết nối với cấu trúc não cao hơn”.

Ruồi đực thiếu gen Gr32a, gen quy định cơ quan tiếp nhận vị giác, có hoạt động giao phối bình thường đối với con cái chưa được thụ tinh. Nhưng trong cuộc cạnh tranh với với những con ruồi giấm đực bình thường (dạng dại), chúng cần phải thể hiện tốt hơn gấp 4 lần. Thực tế, ruồi giấm thiếu gen Gr32a còn tán tỉnh cả các con đực cạnh tranh ngoài các con cái.

Để tìm hiểu sâu hơn về vai trò của gen này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng những con ruồi bị mất đầu ở cả hai giới vì chúng không thể tạo ra bất cứ hoạt động phản hồi nào có thể làm hỏng các tính toán chính xác về khả năng hấp dẫn giới tính đối với các con ruồi đực được nghiên cứu. Cả hai dạng ruổi đực đều tán tỉnh các con cái mất đầu với mức độ tương đương. Tuy nhiên nỗ lực với con đực mất đầu chỉ tăng ở những con đực thiếu gen Gr32a, chúng thậm chí còn cố giao phối với con đực – một hoạt động không hề thấy ở ruồi đực dạng dại.

Các nhà khoa học đồng thời nhận thấy ruồi đực thiếu gen Gr32a tán tỉnh con cái đã có giao phối. Tuy nhiên ruồi đực dạng dại thường không mấy hứng thú với con cái đã giao phối bởi con cái đã giao phối đã tiếp nhận pheromone của con đực trong quá trình giao phối lần đầu tiên.

Những con đực không may bị thiếu gen Gr32a cố gắng giao phối với con cái chưa hề giao phối trước đây ngay cả khi chúng được phủ pheromon từ con đực – đây là hoạt động mà con đực dạng dại thường tránh.

Đồng tác giả Tetsuya Miyamoto cũng thuộc Khoa Vi trùng học và Di truyền học phân tử cho biết: “Gen Gr32a rất mạnh để giúp ruồi giấm phân biệt giới cũng như xác định trình trạng giao phối. Pheromone của con đực cũng có công hiệu đến nỗi ruồi đực mang đột biến Gr32a cũng tán tính con đực với cường độ gần như tương đương như khi chúng ve vãn con cái”.

Gen Gr32a không có ở người. Amrein nói: “Về cơ bản, sự phát triển của pheromon trong các hoạt động giới tính ở người không được rõ ràng lắm. Chúng ta biết rằng con đực và con cái có ưu tiên đối với các đầu mối giác quan nhất định. Chuột có cơ quan khứu giác, con người vẫn giữ lại dấu tích của cơ quan này trong mũi nhưng nó lại không thực hiện chức năng đối với con người. Do đó tôi nghĩ rất khó để có thể thiết lập bất cứ mối liên hệ trực tiếp nàp giữa phát hiện đối với các gen ở ruồi giấm và những gì xảy ra ở loài người”.

Phát hiện ‘gen ngủ’ ở ruồi giấm

Trong khi các nhà khoa học và các nhà vật lý biết điều gì xảy ra nếu bạn không ngủ đủ 6 đến 8 tiếng mỗi đêm, họ vẫn chưa giải thích được điều gì thực sự kiểm soát nhu cầu ngủ của chúng ta. Các nhà nghiên cứu tại đại học Y tế Pennsylvania cuối cùng đã câu trả lời, ít nhất là đối với ruồi giấm. Trong nghiên cứu gần đây trên ruồi giấm, họ đã nhận biết được gen kiểm soát giấc ngủ.

Amita Sehgal, giáo sư tiến sĩ về khoa học thần kinh đồng thời là điều tra viên tại Học viên y tế Howard Hughes (HHMI) cho biết: “Chúng ta dành, hay nên dành 1/3 cuộc đời để ngủ. Việc chúng ta cần dành nhiều thời gian cho việc ngủ như vậy là một ý tưởng thú vị. Đồng thời, chứng thiếu ngủ để lại hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe và làm suy yếu chức năng thần kinh”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science số mới nhất.

Ruồi giấm thường ngủ 12 tiếng một ngày. Sehgal cùng đồng nghiệp dã nghiên cứu 3.500 con ruồi giấm và tìm thấy đột biến trên những con ruồi ngủ rất ít (1 đến 2 tiếng một ngày) hoặc hoàn toàn không ngủ. Những con ruồi không ngủ mang đột biến trên một gen mà Sehgal và các đồng nghiệp đặt tên là Sleepness. Họ tin rằng gen Sleepness (gen Ngủ) mã hóa một protein ảnh hưởng đến việc liệu những ống ion kali trong não mở hay đóng. Khi những ống này mở, não hoạt động và ruồi sẽ tỉnh. Khi chúng được đóng lại thì những con ruồi ngủ. Loại protein này ở những con ruồi mắc chứng mất ngủ thường ít hơn.

Việc thiếu ngủ để lại nhiều hậu quả. Vòng đời của những con ruồi giấm thiếu ngủ chỉ bằng một nửa so với những con không mang đột biến. Chúng cũng gặp phải rối loạn về chức năng và sự bồn chồn trong giấc ngủ ngắn ngủi của mình.

Hoạt động ngủ bị chi phối bởi hai quá trình: đồng hồ sinh học (circadian) và cân bằng nội môi (homeostatic). Đồng hồ sinh học quy định thời gian của giấc ngủ, trong khi cơ chế cân bằng nội môi ảnh hưởng đến nhu cầu ngủ. Đồng thời, gen Sleepness ảnh hưởng đến cơ chế cân bằng nội môi.

Ngủ không chỉ dành cho con người – hiện tượng sinh lý này xuất hiện trên tất cả các sinh vật từ ruồi, chó đến con người. Điều này cho thấy sự cần thiết của giấc ngủ đối với cuộc sống. Ngủ không đủ và ngủ kém là vấn đề đang gia tăng tại các nước công nghiệp hóa. Chỉ riêng trên Hoa Kỳ, khoảng 70 triệu người gặp chứng mất ngủ kinh niên, nguyên nhân làm giảm năng suất làm việc, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống và thậm chí có thể dẫn đến tử vong.

Sehgal cho biết: “Trong tương lai xa, chúng tôi hy vọng rằng gen tương tự ở con người sẽ được cô lập và sẽ không chỉ mở rộng hiểu biết về giấc ngủ của con người, mà có thể trở thành mục tiêu cho các loại thuốc chữa trị chứng mất ngủ”.

Ngoài Sehgal, các tác giả khác của bài báo bao gồm Kyunghee Koh, William J. Joiner, Mark N. Wu, Zhifeng Yue, và Corinne J. Smith, tất cả đều đến từ Penn và HHMI. Học viên y tế quốc gia, Đại học Pennsylvania và Quỹ Burroughs-Wellcome đã tài trợ cho nghiên cứu.

Tế bào thần kinh của ruồi giấm ứng dụng trong mạng máy tính

Các tế bào thần kinh của ruồi giấm đã thành công trong việc thiết lập một hệ thống phát triển sinh học, hoạt động một cách logic, và cho thấy rằng hệ thống phát triển sinh học này, có thể được viết lại dưới dạng một thuật toán tin học để giải quyết vấn đề hiện tại một cách tiện lợi và hiệu quả,’ theo nhà nghiên cứu Mark Fricker.

Trong các mạng máy tính thông minh, một số cảm biến có thể tự nắm quyền điều khiển mạng máy tính, để đưa ra các cảnh báo về trụ sở chính, trong trường hợp, một số lượng nhất định các cảm biến phát hiện những dấu hiệu bất ổn cho thấy một núi lửa có thể thức dậy. Cách tiếp cận mới này, được đăng tải trên tạp chí Science, số ra ngày 13 tháng 1 năm 2011.

“Trong khi các nhà khoa học máy tính đã giả định về những gì các cảm biến cần phải biết”, theo Bar-Joseph, một nhà nghiên cứu làm việc tại Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, Hoa Kỳ, người đứng đầu nghiên cứu mới, thì các tế bào thần kinh của ấu trùng ruồi giấm không quan tâm rằng có bao nhiêu tế bào khác ở xung quanh chúng, nhưng chúng vẫn có khả năng tự điều khiển để phát triển thành một hệ thống lông cảm biến đặc trưng., ông nói. “Chúng hoạt động trong một môi trường hạn chế hơn nhiều mà vẫn đưa ra những giải pháp tối ưu.”

Thật vậy, khi ấu trùng ruồi giấm phát triển, mỗi tế bào của ruồi giấm sẽ đảm nhận những nhiệm vụ cụ thể, chẳng hạn như là những chất liệu sẽ trở thành các sợi lông cảm biến giúp ruồi giấm cảm nhận môi trường xung quanh nó. Mỗi sợi lông cảm biến này sẽ được bao quanh bởi những tế bào không hóa thành lông. Cách bố trí này, tình cờ sẽ tạo ra những tế bào đặc trưng riêng biệt, hoặc các tế bào chủ chốt, nhưng không bao giờ xuất hiện hai tế bào lông cảm biến nằm cạnh nhau, điều này tương tự như cách thức quản lý tài nguyên dùng chung trong mạng máy tính , theo Bar-Joseph.

Trong 30 năm qua, các nhà khoa học máy tính đã nghĩ rằng để mạng máy tính hoạt động có hiệu quả nhất, khi chỉ định rõ một số ít các bộ vi xử lý trở thành các máy chủ nắm quyền điều khiển để chúng có thể nhanh chóng giao tiếp với phần còn lại của mạng, mỗi bộ vi xử lý sẽ xử lý dữ liệu cho các máy con ở lân cận. Theo đó, một số bộ vi xử lý sẽ tự nhận mình là máy chủ nắm quyền điều khiển, dựa trên cách thức kết nối hiện thời của chúng với các bộ xử lý khác.

Khi một tế bào tự điều chỉnh thành một sợi lông cảm biến, nó sẽ gửi ra một tín hiệu protein để ức chế các tế bào lân cận, làm cho các tế bào lân cận không thể trở thành lông cảm biến được nữa.

Các tế bào thần kinh của ruồi giấm sẽ tự biến đổi sau một thời gian chờ, thay vì dò tìm một tế bào lông cảm biến ở xung quanh mình, theo kết quả nghiên cứu của Bar-Joseph và các đồng nghiệp. Sau khi chờ đợi trong một khoảng thời gian, nếu một tế bào thần kinh không nhận được một tín hiệu protein chỉ thị nó “đừng trở thành sợi lông cảm biến”, thì nó sẽ tự biến đổi trở thành một sợi lông cảm biến. Các thuật toán mới cho thấy rằng mạng lưới cảm biến có thể làm như vậy, mà không mất nhiều thời gian và năng lượng để thu thập tất cả các thông tin của các cảm biến ở gần đó, theo Bar-Joseph. Thuật toán này có thể áp dụng cho các mạng máy tính cảm biến không dây, hoạt động như một hệ thống từ xa để giám sát hoạt động núi lửa hoặc điều khiển các robot, một cách hiệu quả.

“Giờ đây bạn không cần quan tâm tới bất kỳ người hàng xóm nào”, theo Bar-Joseph. “Mỗi cảm biến có thể nằm gần 5 hoặc 500 cảm biến khác và chúng cũng chẳng cần phải nhận ra điều này.”

Cách tiếp cận này là “một điều tuyệt vời”, theo Mark Fricker làm việc tại Đại học Oxford, England, người đang áp dụng những kết quả nghiên cứu trên để xây dựng những hệ thống mạng máy tính hiệu quả hơn. “Các tế bào thần kinh của ruồi giấm đã thành công trong việc thiết lập một hệ thống phát triển sinh học, hoạt động một cách logic, và cho thấy rằng hệ thống phát triển sinh học này, có thể được viết lại dưới dạng một thuật toán tin học để giải quyết vấn đề hiện tại một cách tiện lợi và hiệu quả.”

Thiếu ngủ vẫn học hỏi tốt

ác chuyên gia nghiên cứu Mỹ phát hiện một protein giúp não phát triển vào giai đoạn đầu của cuộc đời có thể chống lại tình trạng thiếu minh mẫn do thiếu ngủ gây ra, theo trang tin Top News.

Ông Paul Shaw, phó giáo sư sinh học thần kinh thuộc Đại học Washington (Mỹ) và là trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Điều thú vị là NOTCH, một protein đóng vai trò chủ đạo trong quá trình phát triển của một con người, cũng có chức năng quan trọng trong não của người trưởng thành”.

Chúng tôi phát hiện thấy nếu hoạt động của NOTCH được tăng cường trong não của những con ruồi giấm thiếu ngủ thì chúng vẫn tỉnh táo và tiếp tục học hỏi. Chúng hoạt động như thể chúng đã có một giấc ngủ đầy đủ vào buổi tối”, ông Shaw giải thích.

Phó giáo sư Shaw và các cộng sự đã kiểm tra khả năng học hỏi của những con ruồi giấm bằng cách xếp cặp một kích thích tiêu cực (quinine, chất mà ruồi thường tránh xa) với một kích thích tích cực (ánh sáng mà ruồi thường tìm kiếm theo bản năng). Khi có cơ hội bò vào một đường ống tối hay một đường ống sáng có chất quinine thì ruồi có thể học cách kiềm chế mong muốn bản năng chọn ánh sáng của mình. Giống như con người, ruồi có sự suy giảm liên tục về khả năng hoạt động nhận thức trong một ngày thức điển hình. Sự gián đoạn giấc ngủ kéo dài khiến khả năng học hỏi của ruồi giảm sút.

Giáo sư Shaw bắt đầu quan tâm đến protein NOTCH khi nhóm của ông nhận thấy sự thiếu ngủ ở ruồi làm tăng hoạt động ở một gien có khả năng ức chế protein NOTCH. Họ cũng phát hiện tình trạng tương tự ở người bị mất ngủ. Họ tiếp tục nghiên cứu và phát hiện khi chất ức chế trên bị “phế võ công” và hoạt động của protein NOTCH được tăng cường thì ruồi có thể tiếp tục học hỏi cả khi thiếu ngủ.

Nghiên cứu của ông Shaw và các cộng sự đã được đăng trong tạp chí Current Biology.

Khám phá bí mật “suối nguồn tươi trẻ”

Một cuộc nghiên cứu mới cho thấy ruột của ruồi giấm có thể chứa bí mật của “suối nguồn tươi trẻ”. Điều này có thể dẫn đến những loại thuốc hoặc liệu pháp khác nhằm ngăn chặn sự lão hóa và những bệnh liên quan đến tuổi tác.

Theo hãng tin ANI, các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu Sinh học Salk (Mỹ) nhận thấy việc biến đổi một gien có tên gọi PGC-1, vốn cũng được tìm thấy trong ADN của con người, trong các tế bào gốc ruột của ruồi giấm có thể trì hoãn sự lão hóa của ruột và kéo dài tuổi thọ của chúng của chúng thêm 50%.

“Ruồi giấm và con người có nhiều điểm chung hơn đa số chúng ta nghĩ. Có một mức độ tương đồng đáng kể giữa ruột người và ruột ruồi giấm”, chuyên gia Leanne Jones, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Bà Jones và các cộng sự đã sử dụng các phương pháp kỹ thuật di truyền để thúc đẩy hoạt động của gien dPGC-1 ở ruồi giấm, “bản sao” của gien PCG-1 ở người.

Họ nhận thấy việc tăng cường hoạt động gien dPGC-1 đã dẫn đến sự xuất hiện một số lượng ty lạp thể lớn hơn và sản sinh năng lượng nhiều hơn ở ruồi, một hiện tượng cũng được nhìn thấy ở các sinh vật thực hiện các chế độ ăn hạn chế calorie.

Khi hoạt động của gien này được tăng cường ở các tế bào gốc và tiền thân của ruột, vốn có khả năng bổ sung thêm các mô ruột, những thay đổi về tế bào này tương ứng với sức khỏe tốt hơn và tuổi thọ dài hơn.

Các con ruồi sống thọ thêm 20-50%, tùy thuộc vào phương pháp và mức độ biến đổi hoạt động của gien dPGC-1.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên chuyên san Cell Metabolism.

Ruồi giấm có ích cho khoa học vũ trụ

Mới đây các nhà khoa học Anh đã thêm ruồi giấm vào danh sách các sinh vật có đóng góp lớn cho khoa học. Chúng có thể giúp các phi hành gia giải quyết nhiều thánh thức trong hành trình khám phá vũ trụ.

Tạp chí Royal Society Interface đưa tin, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm trên ruồi giấm – loài côn trùng nhỏ thích vo ve xung quanh trái cây, rau nhằm mô phỏng môi trường trọng lực trong không gian. Trước năm 1997, một nhóm nghiên cứu cũng tiến hành thí nghiệm tương tự trên ếch, châu chấu và cá.

Ruồi giấm có ích cho khoa học vũ trụ

Richard Hill, tác giả nghiên cứu tại trường đại học Nottingham, Anh cho biết không gian vũ trụ được tạo bởi nam châm siêu dẫn lớn. Sử dụng ruồi giấm và nam châm siêu dẫn là phương pháp thí nghiệm tương đối rẻ và an toàn vì thí nghiệm được tiến hành từ mặt đất và không bị ảnh hưởng bởi trọng lực như khi bay vào không gian.

Ông cho biết thêm, những con ruồi bị tác động bởi nghịch từ do nam châm tạo ra. Chúng bay lơ lửng trong không trung và không chịu sự điều khiển nào.

“Nếu bạn có nam châm đủ lớn, nó có thể nâng một con người. Việc trôi nổi trên không xảy ra do các thực thể sống gồm hàng triệu hay hàng tỷ electron di chuyển quanh hạt nhân. Chúng bị thay đổi quỹ đạo khi gặp nam châm siêu mạnh, như trong thí nghiệm”, ông Peter Main, một giáo sư vật lý giải thích.

Hill và nhóm nghiên cứu của ông theo dõi những con ruồi trong một khoảng thời gian. Họ bất ngờ khi thấy chúng di chuyển trong môi trường thí nghiệm giống khi di chuyển bên ngoài.

Họ cho rằng chúng làm được điều đó, có thể do chúng có khả năng di chuyển dễ dàng trong môi trường không trọng lượng hoặc chúng phản ứng nhầm lẫn giữa lên và xuống trong môi trường này.

Các nhà khoa học nhận định nghiên cứu này có thể được sử dụng để xem liệu con người và các loài sinh vật khác có thể phát triển, sinh sản và sống bình thường trong không gian hoặc trên các hành tinh khác.

Bí mật của tuổi thọ nằm ở ruột?

Người ta thường kết luận bí mật của tuổi thọ được che giấu trong “sức khoẻ” của trái tim và buồng phổi nhưng nay lại thấy nó còn nằm ở ruột. Ít nhất là ở… loài ruồi. Nhưng chẳng phải nhiều kết luận y học về con người chẳng bắt đầu từ con ruồi giấm đó sao?

Người ta thường coi ty lạp thể (mytochondrrin) là một phần của các “tế bào tĩnh điện” vì nó cung cấp năng lượng cho các tế bào này. Ai cũng biết rằng trong quá trình lão hoá, các tế bào tĩnh điện mất hoạt tính, kéo theo hàng loạt các tế bào khác “đi theo” mình chính là do sự trục trặc của sự cung cấp năng lượng.

Mặc dù người ta vẫn nói sự lão hoá của ty lạp thể chỉ là nguyên nhân gián tiếp của sự lão hoá tế bào, nhưng các nhà khoa học trong nhóm nghiên cứu mà David Walker đứng đầu lại kích thích hoạt tính của ty lạp thể để tác dụng đến gene PGC-1. Còn quá sớm để chứng minh vai trò điều chỉnh của ty lạp thể không chỉ ở ruồi giấm mà ở cả con người.

Bí mật của tuổi thọ có thể nằm ở ruột?

“Kích hoạt gene này trong tế bào thuộc các mô khác nhau của ruồi giấm, chúng tôi đã trấn áp được quá trình lão hoá tế bào. Cuối cùng, chúng tôi phát hiện ra rằng, nếu kích thích gene PGC-1 trong các tế bào của hệ tiêu hoá lại có tác dụng hơn cả, có thể tăng được thời gian sống của những con ruồi giấm”, giáo sư Walker người đứng đầu chương trình nghiên cứu cho biết trên popmech.

Theo Walker, bằng cách đó, ông kéo dài được cuộc sống cho những con ruồi bé nhỏ ấy lên được 1,5 lần. Ông đã tạo ra những con ruồi sống được 2 tháng, ở giai đoạn này, những dầu hiệu lão hoá của chúng mới bắt đầu xuất hiện. Chúng trở nên chậm chạp hơn, uể oải hơn.

Ông David Walker nói tiếp: “Những kích thích tương tự đến nơron, đến tế bào cơ bắp và các tế bào khác không đạt được những hiệu quả như vậy. Điều đó nói lên rằng, trong hệ tiêu hoá vẫn che giấu một bí mật nào đó rất quan trọng làm chậm sự lão hoá bằng cách tác động vào ruột tỏ ra có tác dụng tích cực đến toàn bộ cơ thể. Thông thường đi tìm “thuốc trường sinh” – nói theo nghĩa bóng là tìm các biện pháp để trấn áp quá trình lão hoá – người ta cứ nghĩ ngay đến não và tim mà hầu như chẳng ai nghĩ đến vai trò rất đáng kể của hệ tiêu hoá”.

Theo ý kiến của nhà khoa học này, chính hệ tiêu hoá bảo đảm cho cơ thể năng lượng và các chất dinh dưỡng, cũng như là rào cản, che chắn đầu tiên con đường mà các tác nhân gây bệnh và các chất độc thâm nhập vào cơ thể. Như vậy, hệ tiêu hoá nắm ở vị trí tiền tiêu trước khi chia nhánh của quá trình chuyển hoá trong toàn bộ cơ thể. Nếu nó trục trặc, tất cả những bộ phận còn lại đều mất tác dụng. Vậy mà dường như nó bị lãng quên.

“Đói” sex, ruồi giấm quay sang tự kích thích bằng rượu

Khi bị bạn tình từ chối, ruồi giấm đực uống nhiều rượu hơn những “anh chàng” được thỏa mãn.

Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Science, các nhà khoa học nói rằng rượu cũng kích thích não của ruồi giấm tương tự như khi chúng được thỏa mãn dục vọng. Lượng chất neuropeptide F trong não của ruồi giấm có được điều khiển bởi hành vi của ruồi.

TS. Sohat- Ophir và đồng nghiệp ở ĐH California (Mỹ) thử nghiệm tác động của rượu đối với hai nhóm ruồi giấm. Một nhóm được đặt vào hộp cùng 5 con ruồi giấm cái chưa từng giao phối, còn nhóm kia bị nhốt với những con ruồi cái đã từng giao phối. Ruồi cái chưa giao phối rất sẵn sàng đón nhận bạn tình, còn những con ruồi cái đã giao phối sẽ từ chối bất kỳ sự “gần gũi” nào của ruồi đực.

Sau đó, hai nhóm ruồi này được cho ăn một chất sền sệt trộn với 15% rượu. Những con ruồi đã giao phối không ăn, còn những con đang đói sex thì ăn nhiệt tình.

Các nhà nghiên cứu sau đó tìm kiếm một hóa chất liên quan tới hai hành vi trái ngược này, và họ tìm ra chất neuropeptide F.

Hàm lượng neuropeptide F trong những con ruồi đực uống nhiều rượu thấp hơn nhiều so với những “anh chàng” đã được bạn tình đón nhận.

Não của con người cũng có chất tương tự, gọi là neuropeptide Y, và nó cũng phản ứng theo cách tương tự như ở ruồi giấm.

Ruồi giấm có ích cho khoa học vũ trụ

Mới đây các nhà khoa học Anh đã thêm ruồi giấm vào danh sách các sinh vật có đóng góp lớn cho khoa học. Chúng có thể giúp các phi hành gia giải quyết nhiều thánh thức trong hành trình khám phá vũ trụ.

Tạp chí Royal Society Interface đưa tin, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm trên ruồi giấm – loài côn trùng nhỏ thích vo ve xung quanh trái cây, rau nhằm mô phỏng môi trường trọng lực trong không gian. Trước năm 1997, một nhóm nghiên cứu cũng tiến hành thí nghiệm tương tự trên ếch, châu chấu và cá.

Ruồi giấm có ích cho khoa học vũ trụ

Richard Hill, tác giả nghiên cứu tại trường đại học Nottingham, Anh cho biết không gian vũ trụ được tạo bởi nam châm siêu dẫn lớn. Sử dụng ruồi giấm và nam châm siêu dẫn là phương pháp thí nghiệm tương đối rẻ và an toàn vì thí nghiệm được tiến hành từ mặt đất và không bị ảnh hưởng bởi trọng lực như khi bay vào không gian.

Ông cho biết thêm, những con ruồi bị tác động bởi nghịch từ do nam châm tạo ra. Chúng bay lơ lửng trong không trung và không chịu sự điều khiển nào.

“Nếu bạn có nam châm đủ lớn, nó có thể nâng một con người. Việc trôi nổi trên không xảy ra do các thực thể sống gồm hàng triệu hay hàng tỷ electron di chuyển quanh hạt nhân. Chúng bị thay đổi quỹ đạo khi gặp nam châm siêu mạnh, như trong thí nghiệm”, ông Peter Main, một giáo sư vật lý giải thích.

Hill và nhóm nghiên cứu của ông theo dõi những con ruồi trong một khoảng thời gian. Họ bất ngờ khi thấy chúng di chuyển trong môi trường thí nghiệm giống khi di chuyển bên ngoài.

Họ cho rằng chúng làm được điều đó, có thể do chúng có khả năng di chuyển dễ dàng trong môi trường không trọng lượng hoặc chúng phản ứng nhầm lẫn giữa lên và xuống trong môi trường này.

Các nhà khoa học nhận định nghiên cứu này có thể được sử dụng để xem liệu con người và các loài sinh vật khác có thể phát triển, sinh sản và sống bình thường trong không gian hoặc trên các hành tinh khác.
Công ty Hùng Thịnh – Chuyên ra diệt ruồi muỗi