Tại sao lợn rừng bị nhiễm phóng xạ ở Fukushima không bị đột biến? Nghiên cứu di truyền tiết lộ những phát hiện bất ngờ

Hầu hết môi trường xung quanh đều bị biến đổi sau thảm họa hạt nhân Fukushima , thế nhưng đến nay các nhà khoa học vẫn không thể hiểu được tại sao lợn rừng quanh Fukushima lại không bị biến đổi gen?

Nghiên cứu di truyền mới đây nhất đã tiết lộ một phát hiện đáng ngạc nhiên thách thức sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về tác động của bức xạ.

Tại sao lợn rừng bị nhiễm phóng xạ ở Fukushima không bị đột biến?

Sau thảm họa hạt nhân Fukushima, người dân ngày càng quan tâm đến đời sống hoang dã ở khu vực Fukushima. Đặc biệt đối với lợn rừng, người ta lo lắng liệu tác động của bức xạ lên gen của chúng có dẫn đến xuất hiện đột biến hay không. Tuy nhiên, sau nhiều năm quan sát và nghiên cứu, không có biến thể di truyền rõ ràng nào ở lợn rừng ở khu vực Fukushima.

 

Cơ chế sửa chữa DNA là một cơ chế bảo vệ di truyền quan trọng trong sinh vật, nó có thể sửa chữa những tổn thương ở phân tử DNA để duy trì sự ổn định của gen. Thiệt hại DNA chủ yếu đến từ các yếu tố nội sinh và yếu tố ngoại sinh. Các yếu tố nội sinh bao gồm các chất chuyển hóa và quá trình oxy hóa gốc tự do, trong khi các yếu tố ngoại sinh bao gồm bức xạ, hóa chất, vi rút, v.v.. Ở khu vực Fukushima, lợn rừng tiếp xúc với liều lượng phóng xạ cao, do đó không thể bỏ qua tổn hại do phóng xạ đối với DNA của chúng.

Cơ chế sửa chữa DNA của lợn rừngcó vẻ rất hiệu quả. Lợn rừng có nhiều con đường sửa chữa DNA, bao gồm sửa chữa cắt bỏ bazơ, sửa chữa tái tổ hợp tương đồng và sửa chữa không khớp. Những cách sửa chữa này có thể sửa chữa các loại tổn thương DNA khác nhau, cho phép các phân tử DNA nhanh chóng trở lại trạng thái ban đầu.

 

Lợn rừng có tốc độ sửa chữa DNA nhanh. Sau khi lợn rừng tiếp xúc với bức xạ, tổn thương DNA của chúng có thể được sửa chữa trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, do đó làm giảm nguy cơ đột biến. Lợn rừng còn có hệ thống enzyme sửa chữa DNA có hoạt tính cao, có thể xác định và sửa chữa các base không chính xác hoặc các phần bị hư hỏng trong phân tử DNA, từ đó bảo vệ tính toàn vẹn của gen.

Lợn rừng cũng có lợi thế di truyền trong việc sửa chữa bộ gen. Sự đa dạng di truyền giữa các cá thể lợn rừng rất cao, điều đó có nghĩa là ngay cả khi gen của một số cá thể bị tổn thương do phóng xạ, vẫn có gen của những cá thể khác có thể bù đắp và sửa chữa phần thiệt hại này. Sự đa dạng di truyền này rất quan trọng đối với sự tồn tại của quần thể lợn rừng, cho phép chúng thích nghi tốt hơn với những thay đổi trong môi trường.

 

Chiến lược sinh sản của lợn rừng cũng góp phần nâng cao hiệu quả của cơ chế sửa chữa DNA của nó. Lợn rừng có chu kỳ sinh sản ngắn và tỷ lệ sinh sản cao, mang lại nhiều cơ hội hơn cho việc sửa chữa và truyền gen của chúng. Ngay cả khi các gen riêng lẻ bị hư hỏng hoặc bị đột biến, thế hệ lợn rừng tiếp theo vẫn sẽ có tính ổn định di truyền cao sau khi tái tổ hợp và sửa chữa gen.

Sự vắng mặt của biến thể di truyền rõ ràng ở lợn rừng bị chiếu xạ Fukushima có liên quan chặt chẽ đến hiệu quả của cơ chế sửa chữa DNA của nó. Lợn rừng có nhiều con đường sửa chữa DNA, tốc độ sửa chữa nhanh và hệ thống enzyme sửa chữa có hoạt tính cao, cho phép chúng sửa chữa hiệu quả các phân tử DNA bị hư hỏng do bức xạ.

Phát hiện bất ngờ trong nghiên cứu di truyền

Ký ức của nhân loại về vụ tai nạn Fukushima vẫn không hề phai nhạt, những khám phá bất ngờ liên quan đến vụ tai nạn đã khơi dậy sự quan tâm lớn của các nhà khoa học. Bức xạ trong vụ tai nạn Fukushima không chỉ gây ra mối đe dọa lớn đối với sức khỏe con người mà còn có tác động khó lường đến động vật hoang dã địa phương. Tuy nhiên, nghiên cứu đã tiết lộ kết quả đáng ngạc nhiên, cho thấy lợn rừng bị bị nhiễm phóng xạ từ sau thảm họa hạt nhân Fukushima sở hữu một gen chống oxy hóa đặc biệt.

 

Có mối quan hệ chặt chẽ giữa bức xạ và stress oxy hóa. Bức xạ có thể tạo ra một số lượng lớn các gốc tự do, có khả năng oxy hóa cực mạnh và có thể làm hỏng DNA và các phân tử quan trọng khác của tế bào. Căng thẳng oxy hóa là do tế bào không có khả năng loại bỏ các gốc tự do, dẫn đến suy giảm chức năng tế bào, lão hóa và tăng nguy cơ mắc bệnh. Hệ thống chống oxy hóa rất cần thiết để bảo vệ tế bào khỏi tác hại của bức xạ.

Sau thảm họa hạt nhân Fukushima, những con lợn rừng bị nhiễm phóng xạ tại địa phương thực sự đã phát triển một phản ứng điều chỉnh căng thẳng đối với bức xạ đó. Những con lợn rừng này sở hữu một gen chống oxy hóa đặc biệt giúp trung hòa hiệu quả các gốc tự do và giảm căng thẳng oxy hóa trên tế bào. Sự hiện diện của gen này cho phép lợn rừng tồn tại và sinh sản trong môi trường có bức xạ cao.

Phát hiện này đã khơi dậy sự tò mò mãnh liệt của các nhà khoa học, những người đang tìm cách hiểu cách thức hoạt động của gen chống oxy hóa. Nghiên cứu sâu hơn dự kiến ​​sẽ tiết lộ nhiều hơn về khả năng chịu đựng bức xạ của lợn rừng. Liệu con người có thể học hỏi từ gen này để cải thiện khả năng chống bức xạ của chính mình hay không cũng là một câu hỏi đáng để khám phá.

Phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với sức khỏe con người và bảo vệ bức xạ. Nó nhắc nhở chúng ta chú ý đến việc ăn thực phẩm chống oxy hóa để nâng cao khả năng chống oxy hó. Đặc biệt, khi đối mặt với rủi ro bức xạ, chúng ta nên tìm kiếm các giải pháp khả thi, chẳng hạn như phát triển các chất chống oxy hóa hiệu quả hơn hoặc sử dụng công nghệ kỹ thuật di truyền để cải thiện khả năng chống bức xạ của con người.