Nguồn vật liệu cho kháng sinh mới từ vùng chạng vạng của đại dương

Vùng chạng vạng của đại dương là vùng xa nhất dưới đại dương mà ánh sáng mặt trời có thể chiếu tới. Một số lượng lớn nấm được phát hiện sống ở vùng bí ẩn này và có thể mở ra nguồn nguyên liệu cho những loại thuốc kháng sinh mới có tác dụng tương đương penicillin.

Ở độ sâu từ 200 mét đến 1.000 mét dưới mực nước biển, vùng chạng vạng là nơi sinh sống của nhiều loài sinh vật và động vật, bao gồm các loài cá thích nghi đặc biệt như cá mập đèn lồng và cá mập vây diều, có đôi mắt to và lớp da phát sáng.

Fabio Favoretto - nghiên cứu sinh tại Viện Hải dương học Scripps thuộc Đại học California, San Diego, cho biết: “Kháng sinh Penicillin có nguồn gốc từ một loại nấm tên là Penicillium, và chúng ta có thể tìm thấy một loại tương tự từ những loại nấm đại dương ở độ sâu này”.

Ông nói thêm, đặc trưng của vùng này là áp suất cao, thiếu ánh sáng và nhiệt độ lạnh, tạo ra một môi trường khắc nghiệt do đó cũng là nơi các loài nấm “có thể thể hiện sự thích nghi độc đáo, có nhiều khả năng phát hiện ra các loài mới có đặc tính sinh hóa độc đáo”.

Danh mục DNA sinh vật biển mới chứa hơn 317 triệu nhóm gen sinh vật biển được tổng hợp từ các mẫu thu thập trong chuyến thám hiểm Tara Oceans kéo dài 4 năm, bắt đầu vào năm 2009, và chuyến thám hiểm Vòng quanh Malaspina năm 2010.

Nhà sinh vật học biển và tác giả chính của bài báo mô tả danh mục, Elisa Laiolo, cho biết nhờ tiến bộ công nghệ, các mẫu thu thập được có thể cung cấp nhiều dữ liệu hơn, đồng thời giúp mở ra những kiến thức trước đây chưa được nghiên cứu kỹ.

Theo Carlos Duarte - giáo sư khoa học biển và là đồng tác giả của nghiên cứu, một phát hiện quan trọng khác được thực hiện trong quá trình lập danh mục là vai trò của virus trong việc thúc đẩy sự đa dạng gen. “Các virus tự xâm nhập và di chuyển gen từ sinh vật này sang sinh vật khác. Điều đó có nghĩa là virus tạo ra sự đa dạng sinh học về gen và điều đó đẩy nhanh quá trình tiến hóa của chúng”.

Ông nói, một kết quả của sự phát triển đó là các gen đã tiến hóa để cho phép virus ăn được cả nhựa: “Chúng có thể phân hủy các polymer tổng hợp, có nguồn gốc từ hydrocarbon, chất gần đây được coi là chất gây ô nhiễm trong đại dương. Điều này cho thấy quá trình tiến hóa đã diễn ra trong vài thập kỷ”.

Việc phát hành danh mục đã được các nhà khoa học biển hoan nghênh. Favoretto mô tả đây là “nguồn tài nguyên đáng chú ý cho các nỗ lực đánh giá và bảo tồn đa dạng sinh học”, cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi những thay đổi trong phân bố loài, đặc biệt liên quan đến tác động của khủng hoảng khí hậu và các hoạt động của con người.