Theo công bố trên tạp chí Science , thay vì coi chuỗi DNA TAG là tín hiệu kết thúc (stop codon) như hầu hết sinh vật khác, một số Archaea lại tái định nghĩa TAG thành một axit amin hiếm gọi là pyrrolysine (Pyl). Điều này giúp chúng tạo ra các protein đặc biệt, thích nghi tốt hơn trong môi trường khắc nghiệt. Đây là lần đầu tiên giới khoa học xác nhận sự tồn tại của mã di truyền thay thế ở Archaea, vốn trước đây chỉ được biết đến ở vi khuẩn và sinh vật nhân chuẩn.
Vai trò của ORNL
Nhóm chuyên gia tại ORNL đã sử dụng công nghệ khối phổ sinh học siêu nhạy để phân tích hàng trăm protein cùng lúc, qua đó chứng minh Pyl được tích hợp rộng rãi trong hệ protein của Archaea. Robert Hettich, trưởng nhóm phân tích khối phổ tại ORNL, cho biết:
“Phát hiện này chứng minh rằng mã di truyền không cố định, nó có thể thay đổi tự nhiên theo thời gian.”
Thậm chí, khi các nhà khoa học chuyển cơ chế này sang vi khuẩn E. coli – một nền tảng phổ biến trong công nghệ sinh học – Pyl vẫn được thêm vào protein, xác nhận tính khả thi của việc ứng dụng trong kỹ thuật di truyền.
Ứng dụng tiềm năng
- Tạo ra vi sinh vật tùy chỉnh chịu được quy trình công nghiệp để sản xuất nhiên liệu mới, hóa chất và vật liệu tiên tiến.
- Cải thiện hệ vi sinh vật của cây trồng, giúp tăng hiệu suất năng lượng sinh học.
- Phát triển thuốc điều trị chính xác hơn, ví dụ protein có khả năng gắn đặc hiệu vào tế bào ung thư, tồn tại lâu hơn trong cơ thể và giảm tác dụng phụ.
Ý nghĩa lâu dài
Khám phá này không chỉ mở rộng hiểu biết về Archaea và vai trò của chúng trong các quá trình môi trường như chu trình methane, mà còn mở ra khả năng thiết kế lại vi sinh vật cho mục đích cụ thể – điều trước đây gần như bất khả thi.
Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Viện Gen học Sáng tạo (IGI) thuộc Đại học California, Berkeley, với sự tham gia của ORNL và nhiều viện nghiên cứu tại Mỹ và Pháp.
https://www.technology.org/2026/03/09/scientists-uncover-novel-genetic-code-in-microbes-opening-new-biotech-frontier/
