Trước đây, để nhân được đoạn gen, có những nhà khoa học phải dành cả cuộc đời, sử dụng những thiết bị máy móc lớn bằng cả một tòa nhà. Giờ đây chỉ với 1,5 tiếng, các nhà khoa học đã có thể nhân được đoạn gen mà mình cần.
Qua rồi thời nồng nặc mùi hóa chất
GS.TS Lê Đình Lương, người sáng lập Trung tâm Phân tích ADN & Công nghệ Di truyền cho biết, trong cơ thể chúng ta có 99% gen là giống nhau, chỉ có 1% gen là thuộc về đặc trưng riêng của mỗi người. Từ 1% gen khác biệt ấy, người ta có thể ứng dụng để làm chứng minh thư sinh học thể hiện những thông tin riêng của mỗi người.
Ngoài ra, tất cả các bộ phận khác nhau của cùng một cơ thể đều mang các gen như nhau. Đây là lý do tại sao khi xét nghiệm gen của hai cha con chúng ta có thể sử dụng 2 loại mẫu khác nhau, ví dụ như lấy mẫu tóc của cha trong khi con là mẫu cuống rốn, hoặc cha là mẫu máu còn con là sợi tóc.
Theo vị chuyên gia từng có nhiều năm giảng dạy tại Đại học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội này, hiện nay công nghệ gen đã trở nên đơn giản đến mức không thể tưởng tượng được. Chỉ vào một số thiết bị trong phòng thí nghiệm, GS.TS Lê Đình Lương giải thích công đoạn đầu tiên là lấy mẫu phẩm, có thể là tóc còn chân, móng tay, nước bọt hay một lượng máu bé xíu bằng hạt gạo đều có thể làm xét nghiệm ADN.
Ví dụ, chỉ với lượng máu nhỏ đó sau khi lấy khỏi cơ thể sẽ được thấm lên một tờ giấy đặc biệt. Nó đặc biệt ở chỗ các thí nghiệm cho thấy có thể giúp lưu giữ ADN trong 17 năm ở điều kiện bình thường, nhiệt độ, độ ẩm bình thường mà không bị biến đổi, hoặc biến đổi không đủ mức để làm hỏng mẫu ADN.
Khâu tiếp theo là tách chiết ADN (chất hóa học tạo thành gen). "Để tách ADN, nếu bây giờ chỉ mất 1 phút với một lượng máu như hạt gạo thì trước đây người ta phải lấy tối thiểu là 5cc máu và cần tới cả hệ thống máy móc phức tạp với nhiều hóa chất được sử dụng. Ngày đó, khi thực hiện tách chiết ADN cả phòng nồng nặc mùi hóa chất, đến hành lang cũng không ai dám "bén mảng" vì mùi phenol quá nồng nặc", GS.TS Lê Đình Lương kể.
 |
| Máy giải trình tự gen hiện đại có giá 3 tỷ đồng. |
Một thời tay cầm đồng hồ, tay cầm ống nghiệm
Sau khi tách được ADN, các kỹ thuật viên sẽ thực hiện nhân đoạn ADN với máy PCR. Trước đây, để làm được công việc này có những nhà khoa học phải dành cả cuộc đời, với những máy móc lớn bằng cả một tòa nhà mới có thể nhân được 1 đoạn gen. Sau khi Kary Mullis phát minh nguyên lý nhân ADN nhân tạo, lúc đầu, các nhà khoa học phải thực hiện nhân gen bằng tay. Nghĩa là, để nhân gen người ta phải sử dụng 3 cái nồi cách thủy đặt cạnh nhau với 3 mức nhiệt độ khác nhau.
Các kỹ thuật viên một tay cầm ống nghiệm đựng mẫu, một tay cầm đồng hồ để bấm thời gian, sau khi nhúng mẫu vào nồi thì phải căn đủ thời gian để lấy ra rồi lại đưa vào nồi khác, cho đến hết một vòng, và cứ lặp lại như vậy khoảng 35 vòng. Hiện nay, chúng ta với những chiếc máy PCR ngày càng tinh vi, có thể nhân hàng chục chu kỳ với số lượng ADN tăng lên gấp hàng triệu lần và cho kết quả chỉ trong vòng một tiếng rưỡi đồng hồ.
Sau khi nhân đoạn gen mình cần, các kỹ thuật viên sẽ đưa vào máy đọc kết quả. Điều đáng nói là tuy máy nhân gen loại hiện đại nhất cũng chỉ khoảng 200 triệu đồng, nhưng lại là máy đóng vai trò quan trọng nhất; còn máy đọc kết quả, có giá thành đến 3 tỷ đồng, nhưng không giữ vai trò quyết định. Bởi việc này có thể thực hiện bằng tay.