Phát hiện ADN khổng lồ trong miệng người

Các nhà khoa học Nhật Bản phát hiện Inocles trong khoang miệng người. (Nguồn: Shutterstock)

Các cấu trúc di truyền đặc biệt này được cho là giúp vi khuẩn thích nghi với môi trường miệng liên tục biến đổi, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu mới về sức khỏe răng miệng và hệ vi sinh vật người.

Dù y học hiện đại đã lập bản đồ chi tiết cơ thể người, trong những năm qua các nhà khoa học vẫn phát hiện nhiều cơ quan và cấu trúc chưa từng được nhận diện. Nghiên cứu hệ vi sinh vật không chỉ ở đường ruột mà cả ở khoang miệng ngày càng thu hút sự chú ý.

Lấy cảm hứng từ các báo cáo về ADN bất thường trong vi sinh vật đất, nhóm của nhà nghiên cứu Kiguchi Yuya đã trực tiếp phân tích hàng loạt mẫu nước bọt do Phòng thí nghiệm Yutaka Suzuki (Đại học Tokyo) thu thập. Họ đã xác định sự tồn tại của Inocles – những đoạn ADN ngoài nhiễm sắc thể nằm trong tế bào vi khuẩn.

Theo đó, bộ gene trung bình của Inocle đạt khoảng 350 kilobase (đơn vị dùng trong sinh học phân tử để đo độ dài của chuỗi ADN hoặc ARN) trở thành một trong những yếu tố di truyền ngoài nhiễm sắc thể lớn nhất từng được ghi nhận ở hệ vi sinh vật người. Các nhà khoa học lần đầu lắp ráp thành công bộ gene Inocle nhờ công nghệ giải trình tự đọc dài kết hợp với kỹ thuật preNuc loại bỏ ADN người do đồng tác giả Hamamoto Nagisa phát triển. Họ xác định Inocle tồn tại trong vi khuẩn Streptococcus salivarius, một loài phổ biến trong khoang miệng.

Nhà nghiên cứu Kiguchi Yuya cho biết, chiều dài đặc biệt của Inocle chứa nhiều gene liên quan khả năng chống stress oxy hóa, sửa chữa tổn thương ADN và điều chỉnh thành tế bào, qua đó giúp vi khuẩn thích ứng với môi trường miệng khắc nghiệt. Phát hiện này gợi mở khả năng Inocle tác động trực tiếp đến sức khỏe răng miệng, từ sâu răng, bệnh nướu đến dấu hiệu nhận biết của những bệnh nghiêm trọng hơn như ung thư.

Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ phát triển phương pháp nuôi cấy vi khuẩn chứa Inocle để khảo sát chi tiết cơ chế hoạt động và khả năng lây lan giữa các cá thể. Họ kết hợp thí nghiệm với mô phỏng tính toán như AlphaFold, kỳ vọng giải mã được vai trò của những gene chưa xác định. Khảo sát trên mẫu nước bọt từ nhiều nhóm dân cư cũng cho thấy tới 74% dân số toàn cầu có thể mang Inocle, nhưng giới hạn công nghệ trước đây đã khiến chúng bị bỏ sót trong nhiều năm.

Phát hiện này không chỉ mở rộng hiểu biết về hệ vi sinh vật đường miệng mà còn đặt nền tảng cho những nghiên cứu liên quan đến mối quan hệ giữa con người và hệ vi sinh vật thường trú, hứa hẹn mang lại tác động sâu rộng cho y học dự phòng và chăm sóc sức khỏe.

(theo SciTechDaily)

Minh Quang