Thực vật cũng bị ung thư

Những nốt sần trên cây đậu giúp cây phát triển tốt hơn.

Người và động vật bị ung thư đã đành, lẽ nào cả thực vật cũng bị ung thư? Ấy thế mà chuyện đó lại có thật! May thay, ung thư thực vật không những không có hại, mà ngược lại nó còn có lợi cho cây và rất đắc dụng trong công nghệ gene nữa.

Ung thư thực vật là một sáng tạo kỳ diệu của tự nhiên. Quá trình xảy ra ung thư cũng giống như xảy ra đối với loài người. Nhưng nói một cách chính xác, bệnh ung thư thực vật gọi là bệnh u sần sùi (crown gall tumour) do bị nhiễm một loại vi khuẩn gọi là Agrobacterium tumefactiens (AT).

Ung thư thực vật hình thành thế nào?

Vi khuẩn AT gây ung thư bằng cách cấy ADN của nó vào nhiễm sắc thể của tế bào thực vật, nghĩa là một bộ phận gene của vi khuẩn này tái tổ hợp với ADN của tế bào thực vật. Khi ADN ngoại lai định cư ở đó, thực vật sẽ thay đổi đặc tính di truyền của mình, hình thành ở rễ những khối u và không ngừng lớn lên. Điều kỳ lạ là, sau khi vi khuẩn AT gây bệnh cho cây, những vi khuẩn khác sẽ không xâm nhập nữa vì các nốt sần đã tự mình sinh sôi nảy nở vô hạn. Giống như tế bào ung thư ở người, vi khuẩn AT làm thay đổi vĩnh viễn tính di truyền của thực vật.

Về sau khi nghiên cứu kỹ về vi khuẩn AT, người ta phát hiện trong tế bào của nó có phân tử plasmit (cấu trúc dạng vòng của ADN) khá lớn. Những phân tử plasmit này đã mang gene vi khuẩn AT vào tái tổ hợp với gene trong tế bào thực vật. Nói cách khác, nếu vi khuẩn AT không có plasmit, nó sẽ không thể gây “ung thư” cho thực vật được.

Hiện tượng này đã gợi ý cho các nhà di truyền học: dùng plasmit của vi khuẩn AT để chuyển “gene mục đích” vào tế bào thực vật nhằm làm thay đổi tính trạng của chúng. Hiện nay, phương pháp dùng vi khuẩn AT cấy vào gene thuốc lá, cà bát, hoa khiên ngưu lùn đã thành công. Các loại thực vật sau khi được cấy gen đã biểu lộ những tính trạng mới.

Kỹ thuật dùng vi khuẩn AT cấy gene phần lớn đều thành công trên thực vật 2 lá mầm, nhưng chưa thu được kết quả trên thực vật 1 lá mầm.

Vào giữa những năm 80, các nhà khoa học lấy gene tổng hợp protein của cây đậu làm gene mục đích, thông qua vi khuẩn AT, cấy cho tế bào hoa hướng dương, tạo ra giống hạt hướng dương mới có mùi vị của đậu. Đây là thành tích lớn của vi khuẩn nốt sần đóng góp cho khoa học.