Một quy luật sinh học mới đã được đề xuất nhằm cung cấp những thông tin quan trọng về quá trình tiến hóa và lão hóa của con người.
Quy luật sinh học là những mô hình được công nhận đúng đối với một nhóm sinh vật sống. Ví dụ, quy tắc Allen, do nhà động vật học Joel Allen đưa ra vào năm 1877, nói rằng động vật máu nóng ở vùng khí hậu lạnh, có chi ngắn, móng dày hơn so với động vật ở vùng nóng, để giữ nhiệt độ cơ thể.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Frontiers in Aging, nhà sinh vật học John Tower, giáo sư tại University of South Carolina, đề xuất một định luật sinh học mới thách thức những giả định lâu nay về tính ổn định trong các hệ thống sinh học.
Tower viết: “Các quy tắc sinh học thường liên quan đến việc bảo tồn tài nguyên. Ví dụ các mô hình phổ biến như hình lục giác và hình xoắn ốc logarit yêu cầu vật liệu tối thiểu và các định luật tỷ lệ liên quan đến việc bảo toàn năng lượng. Mối quan hệ với chủ đề ngược lại được thảo luận, đó là sự không ổn định có lợi có chọn lọc của một hoặc nhiều thành phần của hệ thống sao chép.”
Nói cách khác, định luật Tower quy định rằng sự bất ổn và biến động trong các thành phần sinh học, chẳng hạn như bộ máy tế bào của chúng ta, có lợi cho sự sống còn của loài người.
“Sự bất ổn có lợi có chọn lọc” này cho phép luân chuyển nhanh chóng các thành phần tế bào cũ và hư hỏng, phá vỡ các thành phần tế bào này thành các khối xây dựng được sử dụng để tạo ra các cấu trúc mới.
Theo Tower: “Ngay cả những tế bào đơn giản nhất cũng chứa các enzyme phá vỡ DNA, RNA và protein và thường xuyên phân hủy, thay thế các phân tử sinh học quan trọng này, cho thấy rằng sự bất ổn có lợi có chọn lọc là điều cần thiết cho sự sống.”
Ông nói thêm rằng quá trình này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa. Khi các tế bào sống trong dòng không ổn định liên tục, các tế bào sống này có thể tồn tại ở một trong hai trạng thái: một trạng thái có thành phần không ổn định và một trạng thái không có thành phần không ổn định. Chọn lọc tự nhiên có thể tác động khác nhau ở hai trạng thái tế bào này.
Tower viết: “Điều này hỗ trợ duy trì cả gen bình thường và đột biến gen trong cùng một quần thể tế bào, nếu gen bình thường thuận lợi ở trạng thái tế bào này và đột biến gen thuận lợi ở trạng thái tế bào khác.”
Ông lập luận rằng điều này tạo ra sự đa dạng di truyền và làm cho tế bào và sinh vật thích nghi hơn với những thay đổi. Tuy nhiên, sự bất ổn có lợi có chọn lọc cũng gây tổn hại khi lão hóa. Theo thời gian, việc xây dựng và phá vỡ các thành phần không ổn định này trong tế bào của chúng ta sẽ sử dụng hết vật liệu và năng lượng, đồng thời gây ra sự hao mòn cho bộ máy tế bào của con người. Sự tồn tại của các tế bào ở hai trạng thái cũng cho phép các đột biến có hại xuất hiện và tồn tại trong cơ thể chúng ta, điều mà Tower cho biết rằng góp phần gây ra lão hóa.
Ông viết: “Nói tóm lại, sự mất ổn định có lợi có chọn lọc sẽ thúc đẩy đa dạng di truyền của cơ chế sao chép và khả năng sinh sản, đồng thời thúc đẩy quá trình lão hóa do mất nguồn tài nguyên và duy trì các alen có hại.”
Tower hy vọng rằng quy tắc mới này, nếu được chứng minh, sẽ hỗ trợ việc thiết kế các tế bào tổng hợp trong tương lai.
(theo Newsweek)
