Trong suốt một thời gian dài, giới khoa học tin rằng tế bào người chỉ vận hành dựa trên khoảng 20.000 loại protein, và con số này dường như đã được coi là đầy đủ. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng bên ngoài danh mục quen thuộc đó còn tồn tại hàng nghìn phân tử siêu nhỏ có khả năng tác động đến nhiều quá trình sinh học đa dạng — từ việc phân chia tế bào cho đến phản ứng trước các tác nhân gây căng thẳng.
Mô hình hệ protein truyền thống vốn được xây dựng qua nhiều thập kỷ dựa trên các protein lớn và đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Những mảnh phân tử nhỏ được mã hóa bởi các khung đọc mở ngắn thường bị xem nhẹ là ngẫu nhiên hoặc không quan trọng. Thế nhưng, hóa ra chính chúng mới là chìa khóa để hiểu rõ nhiều cơ chế điều hòa tinh vi vốn từng bị bỏ sót trước đây.
Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature đã mô tả quá trình tìm kiếm có hệ thống các loại protein siêu nhỏ và peptidin này. Các nhà khoa học đã kết hợp kỹ thuật khối phổ với phân tích hồ sơ ribosome để nhận diện những sản phẩm dịch mã chưa từng được biết đến. Theo dữ liệu thu được, bộ gen người có thể chứa thêm hàng nghìn protein ngắn, trong đó nhiều loại khu trú tại ti thể hoặc tham gia vào các con đường truyền tín hiệu.
Những phân tử này không chỉ đơn thuần là mảnh ghép "bổ sung" cho bức tranh toàn cảnh. Một số trong đó dường như đóng vai trò điều phối hoạt động của các protein lớn hơn, tương tự như cách các bánh răng nhỏ trong đồng hồ quyết định độ chính xác cho cả bộ máy. Các nghiên cứu giả thuyết rằng những rối loạn trong hoạt động của protein siêu nhỏ có thể liên quan đến các bệnh ung thư và thoái hóa thần kinh, dù cơ chế cụ thể vẫn cần được làm rõ thêm.
Một điểm đặc biệt đáng chú ý là nhiều loại peptidin vừa được phát hiện chỉ hoạt động trong những điều kiện nhất định — chẳng hạn như khi cơ thể bị đói hoặc gặp căng thẳng oxy hóa. Điều này gợi liên tưởng đến các loài côn trùng thụ phấn nhỏ bé trong tự nhiên, vốn trở nên không thể thay thế vào một mùa nhất định dù phần lớn thời gian còn lại chúng gần như vô hình.
Phát hiện này buộc chúng ta phải xem xét lại định nghĩa về một bộ gen "chức năng". Những gì trước đây bị coi là "vật chất tối" của DNA hiện đang dần lộ diện với những vai trò cụ thể. Các chuyên gia nhận định rằng những nghiên cứu tiếp theo sẽ đòi hỏi các phương pháp mới có khả năng nắm bắt được sự biến động của những phân tử siêu nhỏ này ngay trong các mô sống.
Việc thấu hiểu về các protein siêu nhỏ đang mở ra hướng đi cho các phương pháp chẩn đoán chính xác hơn và có thể là cả việc chế tạo những loại thuốc nhắm vào các mục tiêu vốn từng "vô hình" trước đây.
