Ánh nắng mặt trời mang lại sự sống cho thực vật, nhưng đồng thời cũng liên tục gây tổn thương cho DNA của chúng — và không giống như động vật, thực vật chẳng thể chạy trốn khỏi mối đe dọa này.
Chúng buộc phải dựa vào các cơ chế phục hồi nội tại, vốn hoạt động đặc biệt tỉ mỉ tại các mô chịu trách nhiệm sinh trưởng: đó là các vùng tế bào gốc, nơi hình thành lá, rễ, hoa và hạt mới.
Cho đến gần đây, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu tường tận cách thực vật điều phối việc sửa chữa DNA tại chính những khu vực trọng yếu này.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Salk đã xác định được một loại protein chuyên biệt mang tên YAF9B, chỉ được kích hoạt sau khi DNA bị tổn thương và tập trung chính xác tại các mô sinh trưởng.
Loại protein này giúp "mở gói" chất nhiễm sắc vốn được đóng gói chặt chẽ, tạo điều kiện cho các enzyme sửa chữa tiếp cận vùng bị tổn thương và thực hiện quá trình phục hồi chính xác, thay vì sửa chữa nhanh chóng nhưng dễ sai sót.
Khác với YAF9A hoạt động ở khắp mọi nơi, YAF9B đóng vai trò như một "đội cứu hộ" chuyên dụng, bảo vệ sự ổn định di truyền cho các cơ quan tương lai của cây.
Khám phá được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences cho thấy thực vật đã tiến hóa để tạo ra một lớp bảo vệ bổ sung mà động vật và nấm men không có.
Trong bối cảnh hạn hán, tia cực tím và các yếu tố gây hại khác ngày càng gia tăng, hệ thống này có thể trở thành chìa khóa để tạo ra những giống cây trồng có khả năng thích ứng cao hơn.
Thêm vào đó, việc thấu hiểu cơ chế sửa chữa DNA với độ chính xác cao có thể cải thiện các phương pháp chỉnh sửa bộ gen thực vật, vốn hiện nay thường sử dụng các lộ trình phục hồi nhanh nhưng thiếu chính xác.
Bước tiếp theo của các nhà khoa học là tìm hiểu chính xác cách YAF9B điều phối các giai đoạn sửa chữa và tại sao nó lại đặc biệt quan trọng sau khi tổn thương xảy ra.
Khám phá này nhắc nhở chúng ta rằng ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt nhất, thiên nhiên vẫn luôn tìm ra cách để duy trì sự vẹn toàn của sự sống — và con người chỉ cần nghiên cứu kỹ lưỡng những giải pháp này để áp dụng vào thực tiễn.
