Vì sao dơi mang nhiều mầm bệnh

Giả sử rằng một con dơi bị lây nhiễm một số loại virus gây chí tử, bao gồm cả những loài gây nên bệnh dại, SARS, và Ebola. Tuy nhiên, trong khi chẩn đoán này có thể gây hại cho các loài có vú khác, loài động vật có cánh này lại hoàn toàn không bị bối rối. Trên thực tế, dơi thậm chí có thể sinh sống đến tận 30 năm tiếp theo như thể điều này là hoàn toàn bình thường– đối với loài dơi. Vậy điều gì đang bảo vệ con dơi ấy khỏi những loại bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm này? Điều tra nghiên cứu bởi Arinjay Banerjee. [Đạo diễn bởi Cabong Studios, tường thuật bởi Adrian Dannatt, âm nhạc từ Júlio Muzzi và Astrolábio Studio].

Want to hear more great ideas like this one? Sign up for TED Membership to get exclusive access to captivating conversations, engaging events, and more!

Giả sử rằng một con dơi bị lây nhiễm một số loại virus gây chí tử, bao gồm cả những loài gây nên bệnh dại, SARS, và Ebola. Tuy nhiên, trong khi chẩn đoán này có thể gây hại cho các loài có vú khác, loài động vật có cánh này lại hoàn toàn không bị bối rối. Trên thực tế, dơi thậm chí có thể sinh sống đến tận 30 năm tiếp theo như thể điều này là hoàn toàn bình thường– đối với loài dơi. Vậy điều gì đang bảo vệ con dơi ấy khỏi những loại bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm này? Điều tra nghiên cứu bởi Arinjay Banerjee. [Đạo diễn bởi Cabong Studios, tường thuật bởi Adrian Dannatt, âm nhạc từ Júlio Muzzi và Astrolábio Studio].

TED-Ed Original lessons feature the words and ideas of educators brought to life by professional animators.

Có rất nhiều điều chúng ta chưa biết về khả năng chống virus và các khả năng khác của loài dơi. Việc giải mã trình tự bộ gene của loài sinh vật biết bay lớp thú này giúp giải thích những điều kỳ lạ về chúng.

Dơi có một bộ gene đặc biệt giúp chúng có khả năng miễn dịch rất tốt.

Bằng cách so sánh bộ gene của 6 loài dơi với bộ gene của các loài động vật có vú khác, các nhà nghiên cứu tìm thấy bằng chứng cho thấy hệ thống miễn dịch của loài dơi hoạt động theo một cách độc đáo, bao gồm khả năng dung nạp và chống lại virus mang vật liệu di truyền RNA .

GS-TS Davalos và các đồng nghiệp đã giải trình tự và so sánh bộ gene của 6 loài dơi khác nhau, bao gồm dơi ăn côn trùng, ăn muỗi, ăn trái cây và dơi ăn tạp. Sau đó, họ so sánh chúng với 42 bộ gene động vật có vú khác để tìm ra sự khác nhau của dơi và xác định mã di truyền của loài này.

Trước đây, các nhà khoa học phát hiện ra rằng loài dơi có sự tiến hóa mạnh mẽ của các gene liên quan đến thính giác, giúp chúng có khả năng định vị bằng âm thanh. Còn nghiên cứu mới phát hiện ra rằng, loài dơi đã mất đi một gene của động vật có vú liên quan đến hệ thống miễn dịch, đó là gene kích thích miễn dịch liên quan đến các bệnh miễn dịch ở người.

Bên cạnh đó, những thay đổi trong một nhóm gene miễn dịch khác có tên APOBEC cũng được tìm thấy ở dơi. Các gene này đã bị mất, mở rộng hoặc nhân đôi trên các loài dơi khác nhau. Chúng tạo ra các enzym có liên quan đến việc ngăn chặn khả năng đưa gene vào bộ gene của vật chủ, một phần quan trọng trong hoạt động sao chép virus.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, các đoạn gene cũ của virus cổ đại tồn tại trong bộ gene của dơi và sau đó được truyền qua nhiều thế hệ. Con người cũng có những loại virus cổ đại này và chúng cung cấp hồ sơ về sự lây nhiễm virus thông qua lịch sử tiến hóa của chúng ta, giống như một bộ nhớ di truyền.

Bộ gene của loài dơi có nhiều loại virus cổ đại đa dạng hơn con người. Với bộ gene đặc biệt, loài sinh vật ngủ treo này có thể phát triển mạnh ở nhiều môi trường sống. Hiện chúng chiếm 20% tổng số động vật có vú còn sống, với hơn 1.400 loài đã được xác định.

Loài sinh vật ngủ treo có nhiều khả năng đặc biệt.

Mặc dù mang nhiều mầm bệnh, nhưng loài rơi lại đóng một vai trò quan trọng trong hệ sinh thái của chúng ta. Ít nhất 500 loài thực vật phụ thuộc vào sự thụ phấn của dơi như chuối, xoài và cây thùa. Một số cây phụ thuộc vào phân của chúng. Dơi cũng đóng vai trò trong việc kiểm soát côn trùng gây hại như muỗi (đây là nguồn thức ăn của loài dơi).

Những phát hiện này cho thấy dơi có thể chịu đựng và sống sót khi bị nhiễm virus tốt hơn hầu hết các loài động vật có vú, nhờ hệ thống miễn dịch đặc biệt của chúng

NGỌC PHẠM (Nguồn: Tipsmake)

Vì sao dơi mang nhiều mầm bệnh

Bạn đã được chuyển sang trang đăng ký của VNVC, đối tác VnExpress

Có rất nhiều điều chúng ta chưa biết về khả năng kháng virus và các khả năng khác của dơi như tuổi thọ cực cao. Phải có trình tự bộ gen chi tiết mới có thể cung cấp một số manh mối giải mã bí ẩn này.

Nhà nghiên cứu tiến hóa và bảo tồn sinh vật học Liliana Davalos, Đại học Stony Brook, Mỹ cho biết: "Nhờ một loạt các phân tích thống kê phức tạp, chúng tôi đã bắt đầu khám phá những siêu năng lực của loài dơi, bao gồm cả khả năng chịu đựng và vượt qua virus di truyền RNA".

Bằng cách so sánh bộ gen của sáu loài dơi với bộ gen của động vật có vú khác, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng cho thấy hệ thống miễn dịch của dơi hoạt động theo cách độc nhất vô nhị. Việc tìm hiểu rõ cách chúng chống lại virus có thể giúp chúng ta làm điều tương tự.

Những "siêu năng lực" chống lại virus này đã cho phép dơi phát triển mạnh ở nhiều môi trường trên thế giới. Hiện tại chúng chiếm 20% tổng số các loài động vật có vú còn sống, với hơn 1.400 loài dơi được xác định.

Và mặc dù mang nhiều mầm bệnh, chúng đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái của chúng ta. Ít nhất 500 loài thực vật phụ thuộc vào sự thụ phấn của dơi như chuối, xoài và cây thùa (agave). Một số loài thực vật phụ thuộc vào phân của chúng. Dơi còn giữ vai trò kiểm soát côn trùng gây hại như muỗi vì đó là nguồn thức ăn của chúng.

Hiểu được sức đề kháng và cách dơi chống lại hiệu quả mầm virus luôn mang trong mình, có thể giúp chúng ta tồn tại an toàn hơn.

Vì sao dơi mang nhiều mầm bệnh
 Dơi đã mất một chủng gen của động vật có vú liên quan đến hệ thống miễn dịch. Ảnh: Brock và Sherri Fenton.

Giáo sư, Tiến sĩ Davalos và các đồng nghiệp đã giải trình tự và so sánh bộ gen của sáu loài dơi khác nhau bao gồm loài dơi ăn côn trùng, dơi ăn muỗi, dơi ăn quả và dơi ăn tạp.

Sau đó, họ so sánh chúng với 42 bộ gen động vật có vú khác, cho phép họ tìm ra các bộ phận khác biệt ở loài dơi, và do đó xác định các mã hóa di truyền độc đáo của loài dơi.

Trước đây, các nhà khoa học phát hiện dơi có sự tiến hóa mạnh mẽ các gen liên quan đến thính giác, chúng có khả năng định vị bằng tiếng vang. Và giờ đây, nhóm nghiên cứu phát hiện ra dơi đã mất một chủng gen của động vật có vú liên quan đến hệ thống miễn dịch. Trong đó, bao gồm một số gen kích thích miễn dịch liên quan đến các bệnh miễn dịch ở người.

Thay đổi trong một nhóm gen miễn dịch khác gọi là APOBEC cũng đã được nhìn thấy ở dơi. Những gen này đã bị mất, mở rộng hoặc nhân đôi trên các loài dơi khác nhau. Chúng tạo ra các enzyme liên quan đến việc ngăn chặn khả năng đưa gen của virus vào bộ gen của vật chủ, một phần quan trọng trong khả năng sao chép của virus.

"Càng ngày, chúng ta càng thấy sự sao chép và mất gen là quan trọng trong quá trình phát triển các tính năng và chức năng mới trên Cây sự sống (Tree of Life)", Giáo sư, Tiến sĩ Dávalos giải thích.

Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy những đoạn gen cũ của virus cổ đại được đưa vào bộ gen của dơi và sau đó được truyền qua nhiều thế hệ.

Con người cũng có những virus cổ đại này và chúng cung cấp một hồ sơ về nhiễm virus thông qua lịch sử tiến hóa của chúng ta, giống như một bộ nhớ di truyền.

Bộ gen của dơi có các virus cổ đại này đa dạng hơn con người và chúng tiết lộ dơi đã sống sót với các loại virus mà trước đây được cho là chỉ lây nhiễm cho chim.

Kết hợp lại với nhau, những phát hiện này hỗ trợ bằng chứng ngày càng tăng rằng dơi có thể chịu đựng và sống sót sau khi nhiễm virus tốt hơn hầu hết các động vật có vú, bởi vì hệ thống miễn dịch của chúng hoạt động khác biệt.

Các nhà nghiên cứu viết trong bài báo của họ vừa công bố trên tạp chí Nature: "Bộ gen dơi chất lượng của chúng tôi cung cấp các nguồn lực cần thiết để khám phá và xác thực cơ sở của sự thích nghi trong gen của dơi và mở ra các con đường nghiên cứu mới liên quan trực tiếp đến sức khỏe và bệnh tật của con người".

Có lẽ một ngày nào đó dơi sẽ chia sẻ “siêu năng lực” chống virus của chúng với chúng ta, cũng như cách chúng đã truyền mầm bệnh cho con người vậy.
 

Ý YÊN (Theo Sciencealert, Scitechdaily)