Đã có những nghiên cứu cho thấy thực phẩm có khả năng thay đổi cả DNA; nhưng nên bắt đầu từ đâu để có thể đi sâu vào phát hiện mang tính đột phá này?…
Chuyện mới ngày nay: Thực phẩm là thông tin
Dựa trên một số khám phá gần đây khi nghiên cứu nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau, người ta đã có góc nhìn mới về thực phẩm và đưa ra khái niệm đầy đủ với những thông tin quan trọng về mặt sinh học.
Ví dụ, người ta đã khám phá ra sự tồn tại của các gốc methyl (CH3) trong thực phẩm với khả năng gây bất hoạt gen (methyl hóa gen). Khám phá này đã buộc người ta phải chú ý hơn đến khả năng của thực phẩm: khả năng tác động đến các nguy cơ mắc bệnh, cũng như khả năng tác động đến biểu hiện kiểu hình của gen.
Folate, B12, Betaine là ba chất có chứa các gốc methyl và xuất hiện nhiều trong thức ăn, nếu chúng thực sự có thể gây ức chế khả năng biểu hiện kiểu hình của gen với độ đặc hiệu cao, thì thực phẩm sẽ trở thành một vector thông tin mạnh, có khả năng can thiệp vào trình tự biểu hiện kiểu hình của ADN.
Khám phá về vai trò này của dinh dưỡng trong ngoại di truyền học đã mở ra những lĩnh vực nghiên cứu mới như: nutrigenomics - chuyên nghiên cứu về tương tác giữa gen và dinh dưỡng, và nutritional genomics - chuyên nghiên cứu các rủi ro dựa vào gen, từ đó đưa ra các khuyến nghị về dinh dưỡng.
Vai trò thông tin mới này - vai trò tác động và thậm chí là điều khiển biểu hiện kiểu hình của ADN, đã khiến thực phẩm trở nên quá đỗi thú vị với các nhà di truyền học, sinh học, và cả các chuyên gia y tế - chỉ sau một đêm.
Hơn nữa, thực phẩm - đóng vai trò là nguồn cung cấp gốc methyl, có khả năng điều chỉnh biểu hiện kiểu hình của DNA, mà lại không gây ảnh hưởng đến cấu trúc di truyền. Đây là một minh chứng xác thực về thuộc tính thông tin của thực phẩm. Tuy nhiên, câu chuyện không dừng lại ở đây.
Thực phẩm điều chỉnh biểu hiện kiểu hình thông qua RNA và exosome
Thực phẩm cũng chứa các vectơ thông tin di truyền cổ điển*, chẳng hạn các RNA không mã hóa - cũng giống các chất cho methyl với khả năng thay đổi sâu và rộng biểu hiện kiểu hình của DNA. Trên thực tế, ước tính có khoảng 100.000 vị trí trên bộ gen người có khả năng tạo ra các RNA không mã hóa, con số này vượt xa số lượng 20.000 đến 25.000 của các gen mã hóa protein.
-
- (Minh họa)
Cùng với nhau, Các RNA này sắp đặt việc biểu hiện kiểu hình của hầu hết các gen trong cơ thể. Do đó, chúng chính là nhân tố duy trì sự ổn định đặc tính di truyền và ngoại di truyền của chúng ta.
Những RNA này được chứa trong các túi vi bào kích cỡ virus - gọi là exosome, và chúng được tìm thấy trong mọi loại đồ ăn, đồ uống của chúng ta. Exosome còn được tiết ra bởi tất cả các tế bào động thực vật, nấm, và sống sót sau quá trình tiêu hóa, do đó làm thay đổi rõ rệt đến khả năng biểu hiện tính trạng gen của gen.
Năm 2012, một nghiên cứu đột phá với tiêu đề “Cấy ghép gen MIR168 của thực vật vào gen LDLRAP1 của động vật có vú: bằng chứng của sự giao thoa giới (động vật, thực vật, nấm, v.v...) bên cạnh sự điều hòa của microRNA”, người ta đã nhận thấy rằng: exosome chứa miRNA của lúa đã làm thay đổi chất tiếp nhận gen LDL ở gan của động vật có vú tại Trung Quốc. Phát hiện này đã chứng minh microRNA có tác dụng điều hòa trong cấy ghép gen dị loài, và tác dụng này cũng diễn ra hàng ngày - khi chúng ta sử dụng thức ăn, đồ uống.
Một nghiên cứu khác trên động vật đã phát hiện ra rằng: exosome trong các loại thực phẩm thông thường - như cam và bưởi chẳng hạn, có ảnh hưởng tới những chu trình sinh lý quan trọng trong cơ thể động vật.
Về cơ bản, các yếu tố này trong thực phẩm “nói chuyện” với các tế bào của động vật bằng cách điều chỉnh khả năng biểu hiện kiểu hình của gen và mang lại hiệu quả điều trị đáng kể.
Khả năng làm trung gian chuyển giao miRNA giữa các giới của exosome đã giúp chúng ta định nghĩa lại quan niệm cũ rằng: loài người về mặt di truyền thì tách biệt hẳn với những thực thể khác trong các loài động vật, thực vật, và nấm. Theo định nghĩa mới, exosome sẵn có trong thức ăn chính là cơ chế ngầm khiến mọi sinh vật trong cùng bầu sinh quyển liên hệ mật thiết với nhau. Điều này thậm chí có thể trở thành một luận cứ mới để chứng minh giả thuyết Gaia là sự thật.
Thực phẩm “lựa chọn” vận chuyển thông tin qua Prion
Có một cơ chế khác bị bỏ qua, đó là: thông qua trạng thái thích ứng của prion (kiểu protein cuộn xoắn như trong ADN) thì các thành phần trong thực phẩm có thể mang và vận chuyển năng lượng và cả thông tin.
Prions chủ yếu được kiểm tra để phát hiện kiểu hình hay phản ứng bệnh lý. Một ví dụ cổ điển là sự hình thành các tấm beta của protein não ở bệnh nhân Alzheimer. Sự thích ứng của những protein thứ cấp này là một khuôn mẫu điển hình - thông qua đó các trạng thái xoắn khúc nhất định được chuyển ngang giữa các protein.
Nhưng không phải lúc nào prions cũng đồng nghĩa với bệnh lý. Ví dụ: các prion được hình thành tự nhiên rất cần thiết cho sự bền chắc của vỏ myelin trong não, và có khả năng thực hiện nhiều chức năng quan trọng khác mà chúng ta hiện chưa biết rõ. Vì vậy, khi chúng ta xem xét các hiện tượng một cách trung lập, thì thực tế là trạng thái cấu tạo (trạng thái xoắn) của protein nói trên có thể giữ và chuyển thông tin cần thiết sang cấu trúc và chức năng của các protein lân cận, mà không cần axit nucleic, điều này cho thấy hình thái của thực phẩm có thể quan trọng đến thế nào.
Thực phẩm được nuôi trồng và chế biến khác nhau, có thể sẽ tạo thành kiểu protein xoắn khác hẳn nhau, kết quả là có thể vận chuyển các loại thông tin sinh học quan trọng hoàn toàn khác nhau.
Đây là một ví dụ về việc người ta không thể đánh giá hết được giá trị của thực phẩm thông qua các phương pháp định lượng - ví dụ như đo khối khối lượng của protein. Chúng ta cũng cần xét đến phương diện định tính, ví dụ: một lượng lớn thông tin có chứa trong các cấu trúc xoắn cấp hai, cấp ba, và cấp bốn của các protein này.
*Véctơ thông tin di truyền cổ điển (tìm hiểu thêm tại đây)
Phần I: Thực phẩm là thiêng liêng
Phần II: Chuyện cũ ngày xưa: Thực phẩm là vật phẩm
Phần III: Chuyện mới ngày nay: Thực phẩm là thông tin
Hiền Anh (biên dịch)
- Theo The Epoch Times.
