68 TÂP SAN KHOA HOC SÖ 5(6) 2005 B@ GENE TRONG CĂY Trifing lúa bieu dim nhLìng giving mói DÖi vói nguòi Viet chúng ta, hay phan Ión dân A châu nói chung, cây Iúa (tên khoa h?c Ià Oryza sativa) và hąt[.]
Trang 168 TÂP SAN KHOA HOC SÖ 5(6)-2005
CĂY
Trifing lúa bieu dim nhLìng giving mói
DÖi vói nguòi Viet chúng ta, hay
phan Ión dân A châu nói chung, cây Iúa
(tên khoa h?c Ià Oryza sativa) và hąt gąo Ià
m jot loąi thee pham het súc gan gûi và
dóng m{ot vai trò c?c kÿ quan tr?ng trong
dinh dLfõng Ngay tù khi còn trong Iòng
mę, chúng ta dã Iàm quen vói cdm gąo, và
Ión Iên theo cây Iúa cùng hąt gąo Vói bàn
säc văn hóa nông nghiep, cây lúa và hąt
gąo còn Ià mğt biêu tiJğng cúa cuDoc sÖng
Ca dao, khau ngú chúng ta có câu "NgLfòi
sÖng ve gąo, cá bąo ve niJóc", hay "Em
xinh Ià xinh nhiJ cây lúa", v.v OÖi vói
ngiJòi Trung Qućîc, v/at quí nhät không phåi
Ià nggc trai hay dá quí, mà Ià hąt gąo
Quê hiJong cúa cây Iúa, không nhiJ
nhieu nguòi trông là ô Trung Qućíc hay Ân
Oo, mà Ià ô vùng Oông Nam Á, vì vùng này khí hau am và Ià dieu kien
Ií tU”ong cho phát trien nghe trong Iúa Theo ket quã khão co hgc trong vài
(’) Tien si”, Vien Nghiên edu y khoa Garvan Sydney, Autralía
Trang 2UA VÀ TRIÊN V@NG
NGUYEN VĂN TUÄN I*)
thmap niên qua, quê hi ong dau tiên cúa cây Iúa
Ià vùng Oông Nam Á và Oông DL/ong, nhúng
noi mà däu än cúa cây Iúa dã dudc ghi nhcan Ià
khoång 10.000 năm trLfóc Còng Nguyên [1]
Còn ô Trung QuÖc, bang chúng ve cây Iúa Iâu
dòi nhät chi 5.900 den 7.000 năm ve truóc,
thi òng thäy ô các vùng xung quanh sông
DLfong Tù [2] Tù Oông Nam Á, nghe trÖng Iúa
di dc du nhmap vào Trung QuÖc, rÖi Ian sang
Nheat Bån, Hàn QuÖc, nhûng noi mà cv dân chi
quen vói nghe trÖng Iúa mąch Ò Trung QuÖc
và Nheat Bån ngày xi a, chi có giai cäp uí t/oc
hay võ sï mói có gąo ăn thuòng xuyên O Hàn
QuÖc, ngiJòi ta có danh tù "annam mi" de chÏ
loąi gąo nhmap càng tù Viet Nam và các nüóc
Oông Nam Á [3]
Á châu Ià m jot trung tàm sãn xuät Iúa gąo lón nhät the giói Theo thÖng kê cúa Co quan Thșc phäm Liên hiep qućîc,
trên the giói có khoång 147,5 trieu ha dät dùng cho viec trông Iúa, và 90% dien tích này Ià thuôc các nUóc Á châu [4] Các nUóc
Á châu cúng sàn xuät khoång 92% tong sàn IiJçłng Iúa gąo trên the giói Ngày nay, Thái Lan và Viet Nam Ià hai ncfóc xuät
càng gąo hàng däu trong th! trcfòng Iúa gąo the giói
Lúa gąo còn Ià nguon IiJong thșc quan trgng cho khoång 3 tÿ ngiJòi [hay khoàng 2 phän 3 cv dân] trên the giói Trong khi dân sÖ the giói tiep tuc gia tăng thì dimen tích dät dùng cho trÖng Iúa Iąi không tăng, neu không muÖn nói Ià giåm theo thòi gian Do dó, vän de luong thee
tùng diJoc d{at ra nhiJ Ià rń jot mćîi de dga den st an ninh và ön d! h cúa the giói trong thong lai Theo dȘ doán cúa các chuyên gia
ve dân so h?c, neu dân sćî the giói tiep tuc
gia tăng trong vòng 20 năm tói, thi sàn liJong lúa gąo
Trang 3KINH TE XÃ HÓI - KHOA HOC - GIÁO DUC 69 phái tăng 80% mói dap úng cho nhu cau sÖng Nghiên cúu Di truyen thuôc Trüong Oai hoc còn cúa cv dân mói Trong dieu kien eo hęp dó, Washington (Seattle) nghiên cúu giÖng lúa có ngu'òi ta phái suy nghî den m jot chien Iu’oc de tên Ià indica, trong khi Công ty Syngenta thì tap tăng sán lüdng.,lúa gao Mot trong nhúng chien trung vào nghiôn cúu m jot giÖng Iúa japonica có Ietc quan trong là úng dung công nghe sinh hình dang ngan hdn giÖng indica [6] ßây Ià mot h?
c vào viec gây giÖng mói và qua dó, hi vong công trình nghiên cúu quan trong trong khoa sé dem ląi cho the giói m jot nguÖn thȘc pham hoc, vì Ià Ian dau tiên trong Ìich sú nhân loąi, mói,
an toàn hon, và có gia tri dinh düõng cao con ngü”di có thê toàn bô cau trúc di truyen cúa Nhung muÖn gây giÖng mói mot each an toàn, cây Iúa Khám phá cúa công trình nghiên cúu ngüòi ta can phài biet cäu trúc sinh hoc cúa cáy này còn có y nghTa mang tarn dóc the giói, vì Iúa Ngày nay, qua tien bô cúa khoa hgc sinh trong tiJdng lai cac úng dung dna vào các dú hoc phân tú, ngüòi ta dã biet disc rang, cûng kiên này se có ánh hu’ông den hàng ty nguòi giÖng nhu’ con ngJòi, cai ddn v| sinh hgc co bàn trên toàn cau M jot sÖ diem nöi bat trong công nhat trong mÖi cây lúa Ià te bào (cells) MÖi cây trình cúa hai nhóm nghién cúu này có the duğc lúa düdc cau two bang hàng tÿ te bào Tat cá tóm ggn nhu sau:
cac te bào deu có cau trúc giÖng nhau: trong
mÖi te bào deu có m jot cai nhân (nucleus) nam
chính giúa Cái nhân này có chúa nhúng chat
lieu di truyen mà ta thCòng goi Ià D NA (viet tac
tù chú deoxyribonucleic acid) Moi nhân thüòng
có hàng trieu DNA DNA gÖm có bÖn yeu tÖ
hóa hoc: A (adeline), C (cytosine), G (guanine),
và T (thymine) Mot máng DNA tao thành môt
gene Và nhieu gene tao thành m jot b /o di
truyen, còn ggi Ià chromosome Có thê nói môt
cách ví von bang cách dùng quyên sách nhu’ Ià
mÔt ví du: (a) trong sách có 23 chUdng
(chro-mosome) ; (b) môi chUong có nhieu câu chuyen
(genes); (c) mÖi câu chuyen có nhieu doan văn
(exons) ; (d) müi doan văn có nhieu chs
(codons) ; và (e) môi chú disc viet bang cac
mau tú (bases)
Do dó, cûng nhJ con ngüòi, gene dóng
m jot vai trò cfc ky quan trong trong viec dieu
hành st sinh trüông, tÖn tąi, và báo ve thșc vát,
kê cá cây Iúa, chÖng Iąi cac mÖi de dga tù thiên
nhiên Gene có chúc năng gùi cac tin hieu hóa
hgc di den tat cá cac noi trong cây Iúa Nhúng
tin hiôu này có chúa day dú cac thông tin, cac
chî th| cu the cho cac co quan trong cây lúa
phái hoąt dong ra sao Viec tìm hieu sÖ Iüdng
gene cüng nhù cd cau to chúc cúa gene trong
cây Iúa Ià m jot dieu tät yeu dê mang ląi nhúng
tien b /o mói và quan trgng cúa bo môn sinh hoc
Trong thòi gian vùa qua, hai nhóm nghiôn cm‘u
(Vien Nghièn cúu Di truyen Bac Kinh (Beijing
Genomic Institute, viet tat Ià BGI) và Còng ty
sinh hgc Syngenta (San Diego, My)), công bÖ
rang ho dã gan hoàn tat còng trình tìm hieu co
cäu tö chúc cùa hê thÖng di truyen trong cây
Iúa [5] Nhóm Bac Kinh clong tac cùng môt
nhóm gÖm cac nhà khoa hgc thuoc Trung tâm
Thú nhat, sÖ lUong gene trong lúa còn nhieu hdn cá trong con nguòi Theo nhóm nghiôn cúu BG İ, giÖng Iú a indica (còn có tên Ià
bulu ô Nam Du’dng) có khoáng 45.000 din 56.000 genes Còn nhóm Syngenta thì mdc IUdng rang giÖng lúa japonica (còn có tôn Ià sinica) có khoáng 32.000 den 50.000 genes Oây Ià môt sV ngac nhiên, bòi vì tû lâu nguòi ta van nghï con ngu’òi phúc tąp hon thȘc vat, và
do dó sÖ IUğng genes trong con ngüòi phái cao hon sÖ hàng gene trong thee v eat Tuy nhiên, qua công trinh Human Genome Project (HGP) vùa dJdc công bÖ năm qua the con nguòi chi có khoáng 30.000 den 39.000 9enes, hay có üóc doan mói dây Ià 34.000 den 35.000 genes [7]
Do dó, dúng trên phUong dien sinh hgc, có the nói rang con ngu'di có cäu trúc di truyen ddn gián hon cây lúa! ?
Thÿc ra, chua the ket luân nhu the dùğc, vì can phái hieu thêm nh”Eng khac biet ve cau trúc di truyen trong con ngUòi và trong cây lúa Ket quá nghiôn cúu cúa nhóm BG I và Syngenta cho thay cau trúc di truyen trong con ngüòi có vé phúc tap hon cau trúc trong cây lúa Tinh trung bình, moi gene trong cây Iú a có khoáng 4.500 mau IQ DNA, trong khi gene trong con nguòi dài den cá 7 Ian (túc khoång 30.000 mau to)
Tai sao cây Iúa có nhieu gene hdn con nguòi? Câu hôi này dã ïà mot de tài suy luan lí thú cúa gidi làm khoa hoc Theo môt thuyet dang du’dc Iùu truyen hien nay thì thüc vay nhü cây Iúa không có khã nàng di lai (chú ng chï dúng m jot cho!) và trong hoàn cánh này, cày lúa Ià dÖi thing, Ià con mÖi cúa nhieu ké thù
ke cá
Trang 429 TÂP SAN KHOA HOC SO 5(6)-2005
sâu ray và môi trUòng chung quanh Do dó, cây
Iúa du'oc tien hóa có nhieu genes de chÖng trá
lai nhúng de doa này và tu' báo ve lay mình
Trong khi dó, con ngüòi, khi dÖi dau vói m jot st
hiêm nguy, có the bô chay hay it ra Ià di chuyen
dudc Có Ié st khác nhau này giái thích mot
phan nào ve st khác biet giúa con ngüòi trong
cau trúc di truyen
Thú hai, so sánh vói loąi cåi xoong
Arabidopsis mà cau trúc di truyen mói duğc
khám phá thì cây lúa có nhieu genes hon Cái
xoong Arabidopsis có khoång 25.500 genes, và
moi gene, tính trung bình chì có khoång 1.000
mau tü Khoång 81% cac genes tìm thäy trong
cái xoong Arabidopsis cûng düğc tìm thay trong
giÖng Iúa indica, nhung chi có 49% genes trong
giong lúa indica duğc tìm thäy trong cái xoong
Arabidopsis Môt ket quá thong th cûng düğc
ghi nhân khi so sánh giúa giÖng lúa japonica
và cåi xoong Arabidopsis
Thú ba, mMac dù giúa con ngüòi và cây
lúa có m jot sÖ genes có cäu trúc DNA giÖng
nhau, nhung chüa có bang chúng nào cho thay
gene duğc luân chuyen giúa cây Iúa và con
nguòi Ket quà này có y nghîa quan trgng trong
cuoc tranh Iucan gan dây ve thüc pham düoc
thay doi gene, bòi vì nó phú nhcan giá thuyet
rang khi con nguòi tiêu thu thȘc pham dudc thay
doi gene, nhU gao chang han, thì nhúng genes
trong hąt gąo không có khå năng truyen vào con
ngUòi Nói môt cách khác, cac thȘc pham hay
trái cây du’ğc thay doi gene có the không làm
thay döi cau trúc gene cúa con nguòi
Tuy nhièn, dù công bÖ này the hien môt
môt buóc tien dài trong Iich sù nghiên cúu di
truyen, nhung nó cûng chÏ Ià m jot büóc dau, vì
tù giai doąn này den giai doąn ke tiep nhu úng
dung gene vào viec che bien hay tao giÖng mói
Ià môt thách thúc lón Thu'c vay, dù cho công
trình này có hoàn tat nay mai, thì chúng ta chi
mói biet dudc cau trúc di truyen mà thôi Nói
môt cách ví von, chúng ta chi mói biet dudc bán
dÖ, nhung chua biet trong tùng vùng (trên bán
dÖ) có chúa gì và hoąt dlong ra sao Do dó, giai
(post-genomic era), mói là m jot th‘di kÿ hap dan
và huy hoàng cùa di truyen h?c
Trong nghiên cúu y hoc, sau khi b /o di truyen trong con ng0òi duoc công bÖ hon môt näm qua, cac nhà khoa hgc trên khap the giói
dã và dang tien sâu vào lînh vȘc nghiên cúu cac chúc năng cv bán cúa genes Nhu’ng dù the giói dã chi ra m jot ngân sách khong IÖ và hàng vąn nhà nghiên cúu bô ra nhieu năm làm viec, ket quá van còn rät khiêm tÖn Cho den nay, ng0òi ta van chua tìm dUoc tat cá cac genes có liên quan den cac benh phúc tap nhh ung the, suyen, tieu duòng, loãng xüdng, v.v Qua kinh nghiem nghiên cúu trong con nguòi,
có the nói viec phat trien cac giÖng lúa mói bang công nghe di truyen hęc Ià m jot van de Iâu dài và thách thúc lón
OÖi vói Viet Nam, mot nuóc nông nghiep, dúng vào hàng thú hai trên the giói ve xuat cáng gąo, nhúng van de dudc dat ra sau
b /o di truyen lúa düğc công bÖ cûng là nhúng thúch thúc lón Van de can dJdc dat ra là phái
tcan dung nhúng ket quå nghiên cúu nãy nhü the nào de dem ląi Iği ích kinh te cho nvóc nhà Chúng tôi thay có the phat hga m jot vài phüong hüóng nhü sau:
Thú nhat, can phåi dau to nhân ldc và xây dùng cd sô v eat chat vào viec nghiên cúu di truyen Phái nói ngay rang ldc hang khoa hgc gia Viet Nam Iàm viêc trong sinh hoc và công nghe sinh hgc còn quá mông, chua có khå năng canh tranh cao vói cac nüóc khac trong
vùng Do dó, can phài có chính sách khuyen
khích hgc sinh, sinh viên theo duoi sÿ nghiep nghiên cúu di truyen hgc, và tù dó day mąnh viec dào tąo thêm cac chuyên viên có trình d/o cao trong ngành công nghe sinh hgc
Thú hai, nên chú tręng den b /o môn Thòng tin Sinh hgc (còn ggi Ià bio-informatics) Oây Ià môt b /o môn mói ket hip cac ky thueat máy tính, toán hęc và di truyen hgc, de tìm hieu cäu trúc và hoąt dông cúa cac genes trong mąng IUói sinh hgc Vói m jot bán dÖ genes, công vói st tien doąn ke tiep Ià tìm hieu mÖi thong tac giúa bô ve ky thueat thông tin hgc,
bo/
môn nghièn cúu genes và môi trüòng, hay giúa quan he genes
và genes mói là môt thách thúc lón và dòi hôi
tri thúc trong nhieu lïnh vȘc khác nhau, kê cà
tin hgc và toán hoc Theo chúng tôi, giai doan thú hai này, còn ggi Ià thòi dai sau b /o di truyen
Trang 5này có muc dích Iâu dài là "ca phân hóa" gene cho
tùng dăc diêm hay benh Ií Có the nói dây Ià môt
cd hôi cho Viet Nam, vì song song vói viec phat
trien tin hgc nhu hiên nay, can phái phat trien cá công nghe thông tin sinh hoc
Trang 6KINH TE — XĂ HÔI - KHOA HOC - GIÁO DUC 71 Thú ba, tap trung vào viec nghiên cúu
chúc năng cúa genes (còn goi Ià functional
g enomics) Nói m ôt cách khác, dáy là cd hói de
cac nhà khoa hoc Viêt Nam nghiên cúu Um hieu
chúc năng cúa ,genes trong viec tăng truông vù
sàn pham Chang han nhU tìm hieu xem genes
nào có khà năng de kháng sâu raYi senes nào
có khá năng ch!u nUóc/khô, v.v Tat nhiên,
genes cûng không the v can hành môt mình, mà
can phái phÖi hdp vói cac genes khác hay môi
trüòng dê gây tac dông; do dó tìm hieu mÖi
tUdng tae này cûng Ià mot hJóng nghiên cúu rat
TÀI LIEU THAM KHAO VÀ cHú
THícHi
can thiet Hien nay, vói st phat trien cùa công nghe sinh hoc, cac nhà nghiôn cúu có the thú nghiem chúc năng cúa hàng van genes trong môt con chip dien toán
Nói tóm lai, viec công õÖ bàn dÖ genes cúa cãy Iúa dang mô ra môt kÿ nguyên mói cho công nghe sinh hoc, và cung cap m jot
cd hKoi cho nhúng ai thích [hay có y dinh] dan thân vào môt ngành nghiên cúu hap dan trong the kÿ 21, thòi dąi túng dhác mênh danh Ià the
ky cúa công nghe sinh hoc
[1] Xem, chang hąn nhu, "Soutneast Asia and Korea: from the beginning of food produc- tion to the first states" cúa Wilhelm Soiheim, trong sách "The history of humanity: Scientific and cultural development, " quyen 1 : " Prehistory and the beginnin g of civilis ation ", UN
ESCO/Routledge, London: 1994, trang 468-81
[2] Sách " Eden in the East: the Drowned Continent of Southeast Asia," cúa Stephen Oppenheİmer, Nhà xuat bán Phoenix (London), 1998, trang 65-71
[3] Xem "Tìm ve bán sac văn hóa Viet Nam," cúa Trên Ngęc Thém Nhà xuat bán Thành
phÖ HÖ Chí Minh in Ian thú ba, năm 2001
[4] Xem cac báo cáo sau dây cúa FAO: (a) " Rice processing industries," FAO/UNDP Regional Workshop, Jakarta, 15-20 July 1985 Bangkok, FAO Regional Office for Asia and the Pacific 293 pp.; (b) FAO "Rice" FAO Q Bull Stat., 3(1): 20-28, 55, 73; và (c) " FAO production yearbook, " 1989, FAO Stat Ser No 88, Vol 43 Rome, FAO
[5] Xem báo cáo khoa hgc cúa J Yu và dÖng nghiep, "A draft sequence of the rice genome (oryza sativa L ssp Indíca), Tap san Science 2002; 296:79
[6] Xem báo cáo khoa hgc cúa S A Goff và dÖng nghiep, “A draft sequence of the rice
genome (oryza sativa L ssp japonica), Tap san Science 2002; 296:92
[7] Xem báo cáo khoa hgc cúa Ewing B, Green P., "Analysis of expressed sequence tags indicates 35,000 human genes, " Tâp san Nature Genetics 2000; 25 :232-4
TOM TAT
Cûng nhU con nguòi, gene dóng môt vai trò cfc ky quan trgng trong viec dieu hành st sinh trUông, tÖn tai, và bào ve thȘc vat, kê cà cây Iúa, chÖng lai cac mÖi de dga tù thiên nhiên Gene
có cńúc năng gùi cac tin hieu hóa hgc di den tat cà cac ndi trorg cày Iúa Nhúng tin hieu này có chs"a day dù cac thông tin, cac chi thi cu the cho cac co quan trong cây Iúa phái hoat dlong ra sao Viec Um nieu sÖ lu’ğng g ene cûng nhu cd cau to chúc cúa gene trong cây Iú a łà m ot dieu tat yeu de mang lai n ú’ng tien bô m di vù quan trong cúa bô môn sinh hgc
SŁIMMA RY
As in human, the gene plays an extremely important role in regulating the growth, exis-tence, and protection for plants, including the rice plant, againśt the threats from nature The gene's function is to send chemical signals to every part inside the rice plant These sign als
con-tain full inform ation, specific instructions to a!I organs of the rice plant on how to work The
inves-tigation on the number of genes as well as the structure mechanism o the gene in the rice plant
is the essential part to hring about new and importa“nt improvements in biology.
Trang 772 TAP SAN KHOA HOC SÖ 5(6)-2005
CUčJC TRANH LU@N VÊ VĂN HÓA, VĂN HğC
TÀO VĂN ÂN I*)
giúa các quan diem khác nhau trong dòi sćîng văn hgc và dòi sÖng xã hKoi Nó không chi tác d/ong den st phát trien cúa văn hgc nuóc nhà
mà còn ånh hLfông sâu sac den dòi sÖng dân toc và là môt tràng nhúng st chuan b! Ve tiJ trông de tien den st thành công cúa Cách mąng tháng Tám năm 1945
Nhúng cuDoc tranh lucan ve văn hóa, văn h?c trong nhúng năm 30 de cmap den nhúng vän de khác nhau nhung do hoàn cành xã hKoi, dan dan thu hęp vào các van de h?c thueat Nhung dù bàn ve van de gì, true tiep ho{ac gián tiep, nó cûng deu mang ÿ nghîa xã hoi và có nhúng tác d/ong khác nhau dÖi vói dòi sõng
Phan Khôi (1887 -1959) (ánh kÿ hoa), ngi/òi
khói x/Yóng phong trào thd mói
1.Văn hgc Viet Nam to nhúng năm dau the kÿ XX,
d/ac biet Ià nhúng nám 30, có nhúng chuyên bien
quan tr?ng và mąnh mè Thành thu cùa văn
hoc Viet Nam trong nhúng năm 30 không chï the
hien don thuan ô lînh vÿc sáng tác mà còn cå
trong Iÿ luan, phê bình, nghiên cúu Nhúng
cuDoc tranh lucan ve văn hóa, văn nghe trong
giai doąn này dã có nhúng tien de Ve XËí hği,
chính tri, văn hóa tù giai doąn trUóc Nó chúng
tô rõ nét st tranh chäp gay gat
(”) Tien si”, giáo viên ca hLìu Khoa Dông Nam  hqc, DH Mó Bán công TP HCM
Trang 82.1 Cuğc tranh lucan xoay quanh các vän
de cû - mói bao gÖm nhieu Iánh vșc: văn hóa, xã
hKoi, tiJ tiJông Oây là m jot cuôc cách mąng ve
nhieu phuong dien: cách tân, duy tân, minh tân
Oòi sÖng cúa mğt dân tîoc bao giò cúng dòi hôi
st liên tuc doi mói de tien den su' hoàn thien Dieu
này duğc the hien ngay tù thòi Imap quÖc và diJdc
d{at ra m jot cách quyet liet hdn tù khi Pháp xâm ludc
nuóc ta Den nhñng năm 30, vän de cû mói càng
trô nên gay gat, quyet liet hon bao giò het Ö dây, cû
dÖng nghïa vói văn hóa co truyen cúa dân t/oc,
mói túc Ià st tiep nhan văn minh, văn hóa phu’dng Tây Nhieu nguo” i cho rang chính do nhñng gò bó, trì tre cúa văn hóa cû mà chúng
ta mät nu’óc, le thuôc vào thuc dân Pháp tù
dó, dòi hôi phåi có st thay doi ve mgi mat Nhieu tác pham văn hgc, nhät Ià nhúng tác pham cùa Th Ldc Văn Ooàn ca ngdi cái mói, phê phán cái cû và trap trung nhät là phê phán Ičíi sÖng
dąi gia dình, làng quê, coi dó nhiJ Ià nhúng thành Iúy kiên cćí