Các nhà khoa học phát hiện ra một loại protein có thể trực tiếp ngăn chặn tổn thương DNA.
Một loại protein phản ứng tổn thương (DdrC) được tìm thấy trong vi khuẩn Deinococcus radiodurans đang mở ra tiềm năng cho vaccine trị ung thư. Protein này có khả năng phát hiện tổn thương DNA, ngăn chặn nó và cảnh báo tế bào để bắt đầu quá trình sửa chữa.
Nổi bật nhất, DdrC hoạt động khá độc lập, không cần sự trợ giúp của các protein khác. Về mặt lý thuyết, loại protein này có thể gắn vào bất kỳ sinh vật nào, trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn cho vaccine ung thư.
Trong một thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã cấy gene DdrC vào vi khuẩn E. coli. Họ nhận thấy khả năng sửa chữa DNA tương đối dễ dàng và ngăn chặn những thương tổn trầm trọng thêm.
Một loại protein sửa chữa DNA có thể mở ra tiềm năng cho vaccine trị ung thư (Ảnh: Science Alert).
“Điều khiến chúng tôi vô cùng ngạc nhiên là nó thực sự giúp vi khuẩn E. coli có khả năng chống lại tác hại của bức xạ UV cao hơn 40 lần”, nhà sinh hóa Robert Szabla, tác giả của nghiên cứu, cho biết.
“Đây có vẻ là một thí dụ hiếm hoi khi bạn có một loại protein và nó thực sự giống như một cỗ máy độc lập”.
Trong cơ thể người, nếu có hơn 2 điểm đứt gãy trong 1 tỷ cặp base của bộ gene, tế bào sẽ không thể tự phục hồi và chết. Nhưng DdrC có thể giúp tế bào sửa chữa hàng trăm đoạn DNA bị hỏng thành một bộ gene thống nhất.
Cách thức hoạt động của protein này giống như khi buộc một đoạn dây giày. Khi xác định được 2 điểm đứt mạch đơn, DdrC sẽ liên kết và cố định cả hai, từ đó nén chặt lấy đoạn DNA. Với các cặp điểm đứt mạch đôi, protein quấn 2 đầu của DNA lại với nhau để tạo thành một vòng tròn liền mạch.
Những biện pháp này không chỉ giúp ngăn chặn tổn thương trở nên trầm trọng hơn, mà còn báo hiệu cho cơ chế sửa chữa DNA của tế bào đến để vá lại những chỗ đứt gãy.
Được biết, tổn thương DNA không được kiểm soát có thể dẫn đến nhiều bệnh khác nhau. Ví dụ, tia UV có thể làm hỏng DNA trong các tế bào da, tăng nguy cơ ung thư da. Việc ngăn ngừa hoặc đảo ngược tổn thương đó có thể cứu sống con người.
“Khả năng sắp xếp lại, chỉnh sửa và thao tác DNA theo những cách cụ thể là mục tiêu tối thượng trong công nghệ sinh học”, Szabla chia sẻ. “Điều này có thể hình thành cơ sở cho một loại vaccine ung thư tiềm năng”.