Cập nhật sách giáo khoa: Một loại sinh vật nhân thực hoàn toàn thiếu ty thể

Ty thể là bào quan có màng bao bọc bên trong tế bào thường được mô tả như nhà máy năng lượng của tế bào. Từ lâu ty thể được xem là thành phần thiết yếu cho sự sống của sinh vật nhân thực như thực vật, nấm, động vật, và sinh vật nguyên sinh đơn bào. Tuy nhiên, vào ngày 12 tháng 5 năm 2016 trên tạp chí Cell Press – Current Biology, các nhà nghiên cứu đã báo cáo vẫn còn những nghi vấn về khái niệm này và họ đã phát hiện ra một loài sinh vật nhân thực không có một chút dấu vết về sự có mặt của ty thể.

Anna Karnkowska – một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của trường Đại học Charles, Prague, Cộng hòa Séc hiện tại  làm việc tại trường Đại học British Columbia, Vancouver, Canada  cho biết: “Trong môi trường có nồng độ oxy thấp, sinh vật nhân thực thường giảm hình thành ty thể nhưng người ta tin rằng một số chức năng ty thể rất cần thiết đối với sự sống của chúng. Chúng tôi đã mô tả một loại vi khuẩn có nhân nhưng thực ra lại không có sự hiện diện của ty thể”.

Các sinh vật thuộc chi Monocercomonoides đã được công nhận được 80 năm trước. Chúng có liên quan đến một số mầm bệnh trên người như Giardia – gây bệnh đường ruột và Trichomonas – gây bệnh viêm âm đạo lây lan qua đường tình dục; tất cả thuộc nhóm Metomonada và chỉ sống trong môi trường oxy thấp.

Trong nghiên cứu mới này, Karnkowska and Vladimir Hampl ở trường Đại học Charles, Prague và BIOCEV, cùng với một số cộng sự đến từ Cộng hòa Séc và Canada đã giải trình tự bộ gen của vi khuẩn Monocercomonoides. Họ thật sự ngạc nhiên khi thấy sinh vật này thiếu toàn bộ protein ty thể.

Monocercomonoides dường như đã được phát hiện là không có ty thể nhờ bởi hệ thống huy động lưu huỳnh trong dịch bào tương (Cytosolic sulfur mobilization system-SUF), có nguồn gốc từ vi khuẩn và xuất hiện để thay thế cho chức năng cơ bản của ty thể. Thông qua sự kết hợp độc đáo các chuỗi sự kiện bao gồm việc mất nhiều chức năng của ty thể và sự thu được của những bộ máy SUF này từ sinh vật nhân sơ. Karnkowska cho biết: “Sinh vật này đã tiến hóa vượt ra ngoài sự hiểu biết của các nhà sinh học”.

Các nhà nghiên cứu đã và đang tìm kiếm những sinh vật thiếu ty thể trong nhiều thập niên. Trải qua nhiều năm tìm kiếm, dường như ngày càng có nhiều khả năng một sinh vật nhân thực thiếu ty thể sẽ không bao giờ được tìm thấy. Tuy vậy, Karnkowska, Hampl và cộng sự nói rằng bây giờ có thể có những loài khác.

Karnkowska cho biết thêm: ‘‘Sinh vật đơn bào thú vị này là một ví dụ nổi bất về tế bào, khác với tế bào của sinh vật nhân thực được mô tả trong sách gáo khoa chuẩn về sinh học tế bào. Chúng tôi tin rằng sẽ còn có nhiều ví dụ tương tự trong thế giới sinh vật đa dạng ở các loài sinh vật nhân thực vi khuẩn hay những sinh vật nguyên sinh”.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu còn muốn tìm hiểu thêm về cách hoạt động của các sinh vật này. Các nhà nghiên cứu nói rằng hiện tại họ muốn tìm hiểu thêm những sinh vật này hoạt động như thế nào. Họ cũng muốn mô tả tốt chi tiết hơn về Monocercomonoides và họ hàng của chúng để có thể nghiên cứu mở rộng hơn, từ đó có thể xem xét trong bối cảnh tiến hóa.

“Rất có khả năng ty thể không hiện diện trong nhóm oxymonad,” Vladimir Hampl –  tác giả chính của nghiên cứu cho biết: ‘’Chúng tôi còn muốn biết ty thể đã bị mất đi cách đây bao lâu’’.

IBSG – Stem Cell (chuyển ngữ)

Bài báo tham khảo: 

1. Anna Karnkowska, Vojtěch Vacek, Zuzana Zubáčová, Sebastian C. Treitli, Romana Petrželková, Laura Eme, Lukáš Novák, Vojtěch Žárský, Lael D. Barlow, Emily K. Herman, Petr Soukal, Miluše Hroudová, Pavel Doležal, Courtney W. Stairs, Andrew J. Roger, Marek Eliáš, Joel B. Dacks, Čestmír Vlček, Vladimír Hampl. A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle.Current Biology, 2016 DOI: 10.1016/j.cub.2016.03.053
2. Cell Press. (2016, May 12). Change the Textbooks: This eukaryote completely lacks mitochondria. ScienceDaily.

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả.