Trong giới khoa học, Craig Venter luôn là người có tiếng gây bất ngờ. Trước đây trong khi các nhà khoa học trên thế giới còn đang lần tìm phương pháp giải mã bộ gen người thì ông rút ra khỏi tổ chức nghiên cứu cũ của ông, và lập công ty riêng sử dụng phương pháp giải mã khác mà tổ chức cũ của ông cho là không chắc chắn.
Năm 1995 ông công bố công ty ông với phương pháp “bắn đạn”, chỉ cần một năm đã giải mã toàn bộ gen của vi khuẩn Haemophilus influenzae. Và vào thứ Sáu tuần qua trên tờ báo khoa học Sciences, Craig Venter cũng đã gây ra nỗi ngạc nhiên mới, không chỉ trong giới khoa học, khi công bố rằng Công ty J. Craig Venter Institute (JCVI) của ông tại Rockville, bang Maryland, Mỹ, đã thành công trong việc tạo ra một vi khuẩn nhân tạo.
Chặng đường dài đi tới thành công
Tuy nhiên để đạt được kết quả này, Craig Venter đã cần 15 năm: năm 1995 công ty ông thực hiện xong việc giải mã bộ gen của vi khuẩn Mycoplasma genitalium gồm 582.970 cặp base, gồm 485 gen; nhưng ông muốn biết vi khuẩn cần bao nhiêu gen để có thể sống được, vì vậy Venter đã lần lượt “tắt” đi từng gen của vi khuẩn Mycoplasma genitalium và cuối cùng xác định, chúng cần tối thiểu 100 gen để sống. Venter gọi đó là “minimal bacterial genome” (hệ gen vi khuẩn tối thiểu).
Năm 2002 dựa vào kết quả tạo hệ gen virut gây bệnh bại liệt (polio) trên loài chuột của Eckard Wimmer, thuộc Đại học State University of New York, Venter đã xây dựng hệ gen gồm 4.500 cặp base của thể thực khuẩn (bakteriophagen) PhiX174, nhưng loại này không thể tự phát triển và cần thêm một tế bào chủ.
Với vi khuẩn Mycoplasma genitalium làm tế bào chủ, Venter không đạt được kết quả mong muốn. Ông và các cộng tác viên chuyển sang giống khác: M.mycoides và M.capricolum, mặc dù bộ gen của hai loại vi khuẩn này lớn hơn.
Nhưng trong thời gian qua, nhờ sự phát triển của công nghệ sinh học người ta có thể mua từng đoạn ADN (Acid deoxyribonucleic) trên thị trường.
Năm 2008 Venter cùng với Hamilton Smith, người được giải thưởng Nobel Y học năm 1978, tổng hợp được trong phòng thí nghiệm hệ gen của vi khuẩn M.capricolum gồm gần 500.000 “viên gạch” ADN. Nhưng lúc đó các nhà nghiên cứu không chứng minh được hệ gen của vi khuẩn này hoạt động.
Sau đó nhóm khoa học của Daniel Gibson - Giáo sư về sinh học tổng hợp (Synthetic Biology) thuộc Viện JCVI của Venter - đã xây dựng thành công hệ gen của vi khuẩn M. mycoides gồm khoảng 1 triệu cặp base (hệ gen của con người gồm 3 tỉ cặp base).
Để tiết kiệm thì giờ chế tạo các “viên gạch” xây dựng, Daniel Gibson sử dụng đoạn ADN tương ứng trên thị trường. Các nhà khoa học ghép chúng lại trong ống nghiệm, sau đó đưa các đoạn đã hợp nhau vào tế bào men. Tế bào men có chức năng nối liền các đoạn ADN lại thành một nhánh dài. Kết quả này được chuyển vào vi khuẩn Coli, một loại vi khuẩn có trong ruột người, và sau cùng chúng được đưa trở lại tế bào men để phát triển thành bộ gen nhân tạo, giống như bộ gen của vi khuẩn Mycoplasma mycoides.
Ðể chứng minh bộ gen này thật sự hoạt động, Gibson và cộng tác viên của ông đưa chúng vào vi khuẩn Mycoplasma capricolum, mà bộ gen của vi khuẩn này đã được rút ra trước đó. Vi khuẩn mới này tuy là M. capricolum nhưng có bộ gen nhân tạo theo mẫu M. mycoides, vì vậy vi khuẩn nhân tạo phát triển như M. mycoides và được mang tên là JCVI-syn1.0. Gibson cho rằng “trong khi thực hiện mặc dù một số gen bị hủy, nhưng với bộ gen này tế bào “chết” đã sống trở lại”.
Sự sống còn đang tranh cãi
| Bộ gen hay hệ gen của sinh vật là các thông tin di truyền trong tế bào dưới dạng đại phân tử ADN (Acid deoxyribonucleic). Ðơn vị cơ bản của ADN là Nucleotid. Nucleotid bao gồm một nhóm đường, một nhóm phosphat và một trong bốn base. Mỗi base được ký hiệu bằng mẫu tự đầu của tên (A,T,C và G). Cứ ba trong bốn base gọi là triplett, được mã hoá và đại diện cho một trong số 20 acid amin. Gen là một đoạn ADN (một chuỗi base) mang thông tin di truyền để ribosome trong tế bào chất dựa vào đó tổng hợp các protein đặc thù cần thiết và tạo ra tính trạng bên ngoài. |
Tuy nhiên không phải nhà nghiên cứu nào cũng hoàn toàn “hồ hởi” với kết quả nghiên cứu của Venter. “Đành rằng kết quả này đòi hỏi khả năng công nghệ cao, nhưng không phải không thực hiện được”, Hans Lehrbach, Giáo sư di truyền phân tử của Viện Max Planck ở Berlin, cho biết.
Venter cũng từ chối sự kiện nhiều người cho rằng, ông và công ty của ông đã tạo ra sự sống như Thượng đế hay quỷ Frankenstein. “Chúng tôi không tạo ra sự sống mà chỉ sử dụng các viên gạch của sự sống rồi sắp xếp lại”.
Ông cho rằng, sự kiện này giống như làm một máy vi tính. Bộ gen là phần mềm và phần cứng là phần còn lại của tế bào. Khi phần cứng nhận được phần mềm tương ứng thì chúng sẽ bắt đầu hoạt động.
Theo dự tính của Venter phần mềm (gồm chuỗi base trên ADN) được sắp xếp theo một thứ tự nào đó trên máy tính và sẽ được các máy tự động trong phòng thí nghiệm tổng hợp. Nhánh ADN tổng hợp sẽ được chuyển vào vi khuẩn và vi khuẩn sẽ thực hiện theo chương trình quy định.
Dù sao đi nữa các thí nghiệm loại này hiện nay nằm trong “quyền lực” của các tập đoàn dầu khí, các hãng chế tạo xe hơi... là những công ty đã bỏ tiền để Venter nghiên cứu và cũng như trước đây Venter từng “đòi“ bản quyền một số gen bệnh quan trọng trong việc giải mã bộ gen người, hiện nay nhiều người cũng đang lo lắng về bản quyền của sự sống.
Nhiều nhà khoa học và tổ chức đòi hỏi các nghiên cứu phải được công cộng hóa, phải có những cuộc đối thoại công khai để con người tương lai không chuyển từ con người homo sapiens (người thông thái) thành con người homo creator (người được chế tạo)
