Vì sao con người không bất tử? ppt

Vì sao con người
không bất tử?


Có nhiều người cho rằng đời người là một khối lượng
vật chất tồn tại như một ngọn nến được đốt lên khi
chào đời và sẽ tắt khi nến cháy hết. Hoặc như chiếc
đồng hồ chạy pin, khi pin hết thì đồng hồ ngưng lại.
Những năm gần đây, nhiều nghiên cứu cho phép đưa
ra các lý thuyết gen (gène) về sự lão hóa. Theo đó,
cuộc sổng và cái chết đã được lập chương trình sẵn
bởi gen di truyền tựa như trong mỗi chúng ta đã có
sẵn "đồng hồ" ấn định tuổi thọ.



Con số 50 nghiệt ngã

Một số nhà khoa học cho rằng sự điều hòa chức
năng, kể cả sự lão hóa được kiểm soát không phải
bởi các đồng hồ sinh học đặc biệt vốn có của toàn cơ
thể mà rất nhiều đồng hồ đặt ở trong từng tế bào.
Bằng chứng cho điều đó là sự phát kiến vào năm
1961 của tiến sĩ Hayflik ở Trường Đại học Tổng hợp
Florida (Mỹ).

Trước đây, các nhà khoa học vẫn cho rằng các tế
bào trong các mô nuôi cấy có số lần phân chia không
hạn chế tức là bất tử. Nhưng Hayflik đã chứng minh

rằng chỉ có các tế bào ung thư mới bất tử, còn các tế
bào bình thường chỉ phân chia đến giới hạn 50 + 10
lần rồi ngừng phân chia và chết đi. Nếu như dùng
nhiệt độ rất thấp để làm ngừng phân chia, rồi một thời
gian sau lại hoạt hóa cho nó phân chia trở lại, nó vẫn
nhớ số lần phân chia trước khi ngừng và tiếp tục
phân chia cho đến con số giới hạn là thôi.



Hayflik đã làm đông lạnh loại tế bào đã chia được 30
lần. Cái gì đã xảy ra? Các tế bào “vẫn nhớ” là chúng
đã phân chia bao nhiêu lần, còn phải phân chia bao
nhiêu lần nữa và sau khi đã tan băng, chúng chỉ thực
hiện có 20 lần chia nữa rồi ngừng lại. Phân chia đầy
đủ 50 lần chỉ có ở các tế bào bào thai, còn các tế bào
ở người lớn thì người càng già, số lần phân chia còn
lại càng ít. Hiệu ứng này về sau được mang tên
Hayflik (hiệu ứng Hây-phơ-lích). Tác giả của phát
minh này cũng như nhiều nhà khoa học khác một thời
gian dài sau đó không giải thích được nguyên nhân
hành động này của tế bào.

Chuỗi xoắn kép sole

Phân tử ADN được cấu thành từ hai chuỗi xoắn
polynu- cleotit, chuỗi nọ xoắn quanh chuỗi kia tạo nên
chuỗi xoắn kép, do hai nhà khoa học trẻ Watson và
Crick tìm ra và đã được giải thưởng Nobel.

Cho đến năm 1973, nhà khoa học Alexei Olovnikov
(Liên xô cũ) đưa ra giả thuyết là cứ mỗi lần phân chia
của tế bào, phân tử ADN (acid dezoxyribonucleic) lại
ngắn đi một ít. Khi sự rút ngắn này đụng đến một gen
quan trọng cho sự sống thì tế bào chết. Ông giải thích
sự "tam sao thất bản" này như sau:



Các phân tử ADN của mỗi tế bào khi phân chia thì hai
sợi xoắn kép giãn ra, tách đôi để tạo ra chuỗi xoắn
mới, với hai dãy enzym tích tụ từ quá trình này không
đủ khả năng lặp lại toàn bộ cả hai sợi phân tử ADN.
Một trong hai sợi xoắn kép bao giờ cũng bị ngắn hơn
sợi kia. Cứ mỗi lần tách ra là phân tử ADN lại mất
một ít thành phần của nó giống như "miếng da lừa"
(tác phẩm của Banzac - nhà văn vĩ đại, người Pháp)
của chàng họa sĩ nọ biết thực hiện lới nguyện của
chàng, nhưng cứ sau mỗi lần ước là miếng da lại co
nhỏ đi. Sự co ngắn không tránh khỏi của các phân tử
ADN được Olovnikov gọi là sự “co mép lề" hay "cắt
khúc cuối" (marginotomie).

Ông giải thích hiện tượng này như sau: Các chuỗi
ADN con được tạo thành do di chuyển của men ADN-
polymeraza dọc theo chuỗi mẹ. Các trung tâm nhận
biết và trung tâm xúc tác của men này nằm cách
nhau. Khi trung tâm nhận biết (ví như đầu tàu hỏa) đi
đến chuỗi ADN mẹ thì trung tâm xúc tác (toa cuối
đoàn tàu) ngừng ở cách đoạn cuối ADN một khoảng

và khoảng còn lại đó không được sao chép. ADN còn
bị thu ngắn là do việc tổng hợp các chuỗi sao chép
được bắt đầu với những phân tử ARN (acid
ribonucleic) ngắn. Sau khi tổng hợp xong chuỗi sao
chép ARN được loại ra, vì vậy bản sao thường ngắn
hơn bản gốc.

Thước đo cuộc đời

Hiện tượng "co mép lề" ADN đã có nhiều cố gắng
chứng minh, tuy nhiên nó diễn ra như thế nào thì cho
đến nay, các phương tiện thực nghiệm chưa cho
phép khẳng định chính xác. Điều này đã khiến nhiều
nhà khoa học rất quan tâm. Nhà khoa học nữ Barbara
Mc Clintock, người được giải thưởng Nobel về y học,
khi nghiên cứu về ngô đã thấy rằng nhiễm sắc thể (có
trong nhân tế bào, chúng được tạo thành từ ADN,
ARN và prơtein) trở nên không ổn định một cách lạ
lùng khi chúng bị phân chia ra.

Herman Muller, người cũng từng được giải Nobel
cũng có những nhận định tương tự Barbara khi
nghiên cứu loài ruồi giấm. ở các đu mút của nhiễm
sắc thể bình thường phải tồn tại một cấu trúc phân tử
nào đó có tác dụng ồn định chúng. Và Heơnan Muller
tìm ra chất colagen, cứ mỗi năm mất khoảng 20 phân
tử. gợi chúng là "telomeres" (theo tiếng Hy Lạp, telo
có nghĩa là cuối, còn meres là phần). Chính
telomeres nằm ở chuỗi tế bào sẽ chết, chiều dài của
telomeres tỷ lệ với tuổi thọ này không? Nhiều phòng

thí nghiệm ở Mỹ và một số nước hiện đang lao vào
tìm lới giải đáp.



Các telomeres như một thứ bảo hiểm làm chậm hiệu
ứng của thời gian đối với các nhiễm sắc thể. Ngày
nay và những kỹ thuật hiện đại, người ta có thể tách
tiếng các telomeres ra khỏi chuỗi ADN làm rõ sự rứt
ngắn telomeres, cũng như đã được nhịp điệu co ngắn
của telomeres chia tế bào. Người có tuổi càng cao thì
telomeres của họ càng ngắn. Theo tính toán,
telomeres của nguyên bào sợi của người, nơi sản
sinh. Khi các telomeres trở nên quá ngắn thì các
nhiễm sắc thể sẽ kém bền vững, chúng không thể
bám vào được màng nhân tế bào, chúng bị dính vào
nhau và có hình dạng kỳ dị.

Hậu quả là các tế bào không thể phân chia được
nữa. Các nhà nghiên cứu đang bắt đầu đánh giá kích
thước của telomeres như một “thước đo” chuẩn xác
tuổi thọ của các tế bào. Thậm chí nhà khoa học
Calvin Harley còn cho rằng nếu khi sinh ra, telomeres
của một người nào đó ngắn hơn bình thường, thì các
tế bào của người đó sẽ có tuổi thọ ngắn hơn một
cách tương ứng.

Có lẽ không lâu nữa, khoa học sẽ tìm ra “thước đo
cuộc đời" bản chất của vấn đề tuổi thọ để tìm cách
tăng thời gian sống cho loài người.