Di truyền học

Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao mình lại có tiếng cười vui vẻ của mẹ hay chiếc mũi cao của ông chưa. Bạn có bao giờ để ý làm thế nào một hạt giống nhỏ bé lại biết cách lớn lên thành một cây hướng dương khổng lồ, hay làm thế nào một chú mèo con lông xù lại lớn lên thành một con mèo chứ không bao giờ là một con chó không. Dường như mọi sinh vật sống đều có một mật mã bí mật ẩn sâu bên trong, một cuốn sách hướng dẫn đặc biệt cho nó biết phải trở thành như thế nào. Cuốn sách này được cất giấu bên trong mỗi tế bào nhỏ bé của mọi loài thực vật, động vật và con người trên Trái Đất. Nó chứa bản thiết kế cho màu mắt của bạn, kế hoạch cho việc bạn sẽ cao lớn ra sao, và lý do tại sao tóc bạn lại xoăn hay thẳng. Cuốn sách này là câu chuyện về bạn và tất cả những người đi trước bạn. Nó kết nối bạn với gia đình theo một cách mà bạn không thể nhìn thấy nhưng luôn ở đó. Ta chính là câu chuyện bí mật đó. Ta là Di truyền học.

Trong hàng ngàn năm, con người đã biết rằng con cái thường trông giống cha mẹ. Họ đã sử dụng kiến thức này để làm những điều tuyệt vời. Họ sẽ chọn những con ngựa nhanh nhất để sinh ra những chú ngựa con, với hy vọng chúng cũng sẽ nhanh nhẹn. Họ sẽ trồng những hạt giống từ những cây ngô ngọt nhất, hy vọng vụ mùa tiếp theo cũng sẽ ngon như vậy. Họ biết rằng các đặc điểm được truyền lại, nhưng họ không hiểu các quy tắc. Tất cả đều là một bí ẩn lớn. Sau đó, vào những năm 1800, một tu sĩ rất tò mò và kiên nhẫn tên là Gregor Mendel đã quyết định giải mã nó. Trong khu vườn tu viện yên tĩnh của mình, trong khoảng thời gian từ năm 1856 đến năm 1863, ông đã làm việc với những cây đậu Hà Lan đơn giản. Ông đã trở thành một nhà thám tử, cẩn thận theo dõi những gì xảy ra khi ông lai một cây có hoa màu tím với một cây có hoa màu trắng, hay một cây có hạt tròn với một cây có hạt nhăn. Ông đã đếm hàng ngàn cây đậu và ghi chép chi tiết. Ông phát hiện ra rằng các đặc điểm được truyền lại theo những quy luật có thể dự đoán được, giống như tuân theo một bộ quy tắc. Vào năm 1866, ông đã công bố công trình của mình, chia sẻ những quy tắc bí mật này với thế giới. Nhưng những ý tưởng của ông quá mới mẻ và khác biệt đến nỗi gần như không ai hiểu chúng. Những bí mật của ta vẫn ẩn giấu trong bài báo của ông suốt hơn 30 năm.

Chúng ta hãy tua nhanh đến thế kỷ 20. Các quy tắc của ta, mà Mendel đã khám phá ra, cuối cùng cũng được các nhà khoa học khác tái khám phá. Bây giờ họ có một câu hỏi mới, thậm chí còn lớn hơn: vật chất thực sự bên trong tế bào mang những chỉ dẫn của ta là gì. Họ biết đó phải là một phân tử, nhưng là phân tử nào. Họ gọi phân tử bí ẩn này là “phân tử của sự di truyền.” Sau rất nhiều tìm kiếm, họ đã tìm thấy ta sống bên trong một phân tử dài, dạng sợi gọi là DNA. Nhưng họ vẫn chưa thể nhìn thấy hình dạng thực sự của ta. Điều đó đã thay đổi nhờ một nhà khoa học lỗi lạc tên là Rosalind Franklin. Vào năm 1952, bằng cách sử dụng một máy ảnh tia X đặc biệt, bà đã chụp được một bức ảnh của DNA giống như dấu chân của một bóng ma. Đó là một hình ảnh mờ ảo, hình chữ X được gọi là “Bức ảnh 51,” và nó chứa đựng manh mối quan trọng nhất. Hai nhà khoa học khác, James Watson và Francis Crick, đã nhìn thấy bức ảnh của bà. Đó chính là chìa khóa mà họ cần. Họ nhận ra ta có một hình dạng đẹp đẽ, thanh lịch. Vào năm 1953, họ đã xây dựng một mô hình lớn bằng các mảnh kim loại để cho mọi người thấy những gì họ đã khám phá ra. Ta trông giống như một chiếc thang xoắn. Họ gọi hình dạng của ta là “chuỗi xoắn kép.” Đây là một bước nhảy vọt khổng lồ vì việc nhìn thấy hình dạng chiếc thang của ta đã giúp mọi người hiểu được làm thế nào ta có thể tháo xoắn và tạo ra một bản sao hoàn hảo của chính mình, truyền các chỉ dẫn từ tế bào này sang tế bào khác, và từ cha mẹ sang con cái.

Biết được hình dạng chiếc thang xoắn của ta cũng giống như biết được bìa của một cuốn sách, nhưng các nhà khoa học muốn đọc toàn bộ câu chuyện. Họ muốn đọc từng từ một trong cuốn sách hướng dẫn của con người. Đây là một thách thức lớn đến mức không một cá nhân hay quốc gia nào có thể tự mình thực hiện được. Vì vậy, vào năm 1990, họ đã bắt đầu một trong những dự án khoa học đồng đội lớn nhất trong lịch sử: Dự án Bộ gen Người. Hãy tưởng tượng các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới cùng nhau làm việc, giống như một đội thám tử khổng lồ, để đọc từng chữ cái trong mã của ta ở một con người. Họ đã mất mười ba năm làm việc chăm chỉ. Cuối cùng, vào ngày 14 tháng 4 năm 2003, họ thông báo rằng họ đã hoàn thành. Họ đã có một bản sao gần như hoàn chỉnh của cuốn sách hướng dẫn của con người. Bản đồ đáng kinh ngạc này giúp các bác sĩ hiểu tại sao con người mắc một số bệnh nhất định và cách tạo ra các loại thuốc mới để giúp họ. Nó giúp mọi người truy tìm lịch sử gia đình của mình hàng trăm năm về trước, tìm hiểu tổ tiên của họ đến từ đâu. Nó thậm chí còn cho chúng ta thấy chúng ta có quan hệ họ hàng gần gũi với các loài động vật khác như thế nào. Ta là sợi chỉ kết nối bạn với cha mẹ, ông bà và tất cả sự sống trên Trái Đất. Bạn là một phần độc đáo và tuyệt vời trong câu chuyện đang tiếp diễn của ta, và tương lai của khám phá nằm trong tay bạn.