27/8/2012

'Bắt' vi khuẩn cung cấp nhiên liệu cho xe hơi

Các nhà khoa học Mỹ vừa tìm ra cách sản xuất nhiên liệu sinh học dành cho xe hơi và các phương tiện cơ giới bằng một loại vi khuẩn bình thường trong đất.

Nhiên liệu dành cho xe hơi sẽ trở nên dồi dào hơn nhờ một loại vi khuẩn trong đất. Ảnh: wallcoo.com.

Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tại Mỹ lập dự án nghiên cứu phương pháp sản xuất nhiên liệu từ vi khuẩn. Mục tiêu của dự án là tạo ra loại nhiên liệu hiệu quả gấp 10 lần so với nhiên liệu sinh học hiện tại. Các nhà nghiên cứu đã hoán đổi các gene của vi khuẩn R. eutropha để nó có thể tạo ra isobutanol - một loại cồn có thể thay thế hoặc trộn với xăng dành cho phương tiện giao thông, Innovation News Daily đưa tin.

"Chúng tôi đã chứng minh rằng loài người có thể sản xuất rất nhiều isobutanol trong tương lai", Christopher Brigham, một nhà sinh học của MIT, tuyên bố.

Nhiều nhà khoa học từng nghiên cứu những vi khuẩn tạo ra nhiên liệu sinh học trong cơ thể chúng. Tuy nhiên, họ phải tiêu diệt vi khuẩn để lấy nhiên liệu. Nhóm chuyên gia của MIT không giết vi khuẩn, bởi họ đã tìm ra cách để vi khuẩn tiết nhiên liệu ra ngoài cơ thể chúng.

Vi khuẩn trong tự nhiên tích trữ carbon bằng cách tạo ra các polymer carbon - hợp chất giống loại nhựa được sản xuất từ dầu. Brigham và các cộng sự loại bỏ nhiều gene của vi khuẩn R. eutropha, đồng thời thêm một số gene để chúng tổng hợp isobutanol thay vì polymer carbon.

Nhóm nghiên cứu hy vọng vi khuẩn R. eutropha có thể chuyển hóa carbon dioxide (CO2) thành nhiên liệu. Đây là một trong những cách tận dụng khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 để sản xuất nhiên liệu và giảm tốc độ ấm lên của trái đất. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng tính tới khả năng tận dụng carbon từ các nguồn khác, như rác nông nghiệp và chất thải đô thị.

Minh Long

http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2012/08/bat-vi-khuan-cung-cap-nhien-lieu-cho-xe-hoi/

Điệp viên giấu thông điệp trong vi khuẩn

28/9/2011

Thay vì dùng nước chanh, trong tương lai các nhân viên tình báo có thể mã hóa những thông điệp bí mật bằng vi khuẩn để gửi tới đồng đội hoặc cấp trên.

Một thông điệp được mã hóa bằng màu sắc ánh sáng từ vi khuẩn. Ảnh: Newscientist.

Mực không màu, nước chanh là những loại dung dịch mà giới điệp viên sử dụng để ghi thông điệp trong suốt vài thập kỷ qua. Đương nhiên, giới tình báo cũng nghĩ ra hàng loạt cách để giải mã những thông điệp được viết bằng các loại "mực" đặc biệt ấy. Tìm ra cách mới để giấu thông điệp là nhu cầu thường xuyên trong thế giới tình báo.

David Walt, một nhà hóa học của Đại học Tuft tại Mỹ, cùng các đồng nghiệp nghĩ tới việc dùng vi khuẩn để cất giấu thông tin mật. Các nhà khoa học gây biến đổi gene đối với vi khuẩn Escherichia coli để chúng sản sinh các protein có khả năng phát sáng huỳnh quang. Nhờ các protein này mà vi khuẩn phát ra ánh sáng có 7 màu, Newscientist cho biết.

Mỗi ký tự của thông điệp được mã hóa bằng hai màu. Do vi khuẩn phát ra ánh sáng có 7 màu nên tổng số ký tự có thể mã hóa là 49 – đủ dùng cho bản chữ cái, các số tự nhiên từ 0 tới 9 và vài biểu tượng khác.

“Bạn có thể mã hóa mọi ứng dụng tình báo bí mật với 7 màu của vi khuẩn”, Walt tuyên bố.

Vi khuẩn được nuôi trên một đĩa thạch trắng trước khi người ta chuyển chúng sang một tấm phim mỏng. Tấm phim mỏng có thể được gửi cho người nhận qua bưu điện. Trong mọi điều kiện ánh sáng người ta không thấy gì trên tấm phim. Song thông điệp sẽ hiện ra khi người nhận đưa phim vào môi trường phù hợp để vi khuẩn trên phim phát sáng.

Ngoài việc làm cho vi khuẩn phát sáng, kỹ thuật biến đổi gene của Walt còn khiến vi khuẩn chỉ có thể phát sáng trong một số môi trường nhất định. Chẳng hạn, nếu một chủng vi khuẩn được biến đổi gene để chống lại một loại thuốc kháng sinh nào đó, chúng sẽ chỉ phát sáng khi phơi nhiễm kháng sinh ấy. Khi đó thuốc kháng sinh được coi là chìa khóa để giải mã thông điệp, Walt nói rằng ông có thể tạo ra hàng nghìn chìa khóa như vậy bằng cách kết hợp một số đặc tính di truyền của vi khuẩn.

Các nhà khoa học cũng có thể làm mất khả năng phát sáng của vi khuẩn sau một khoảng thời gian nhất định, nhờ đó họ sẽ tạo ra những thông điệp có khả năng tự hủy.

Việt Linh

http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2011/09/diep-vien-giau-thong-diep-trong-vi-khuan/

Virus lớn nhất thế giới (0,7 micron) lộ diện

11/10/2011

Loại virus lớn nhất mà con người từng phát hiện được phân lập từ nước ở vùng biển thuộc Chile.

Những sợi siêu nhỏ bên ngoài lớp vỏ của siêu virus hiện ra dưới kính hiển vi. Ảnh: BBC.

BBC đưa tin các nhà khoa học của Đại học Aix-Marseille tại Pháp phát hiện siêu virus ở vùng biển gần thành phố Las Cruces ở miền trung Chile.

Megavirus chilensis, tên của siêu virus, có đường kính thân lên tới 0,7 micromet (7 phần vạn mm). Chiều dài thân của nó gấp từ 10 tới 20 lần những chủng virus thông thường.

“Bạn có thể thấy nó bằng kính hiển vi thường, chứ không cần tới kính hiển vi điện tử”, giáo sư Jean-Michel Claverie, một nhà khoa học của Đại học Aix-Marseille, cho biết.

Virus không có khả năng tự nhân bản. Chúng phải xâm nhập một tế bào khác nếu muốn sinh sôi.

Siêu virus có nhiều sợi siêu nhỏ ở bên ngoài lớp vỏ của nó. Các nhà nghiên cứu cho rằng những sợi siêu nhỏ giúp siêu virus đánh lừa amip, loại sinh vật đơn bào săn vi khuẩn. Do vi khuẩn cũng có những sợi siêu nhỏ như siêu virus, amip lao tới để bắt và bị siêu virus tiêu diệt. Sau khi lọt vào cơ thể amip, siêu virus tự nhân bản và tiếp tục tấn công những con amip khác.

Giáo sư Claverie nói rằng ông và các đồng nghiệp đang áp dụng một phương pháp tìm kiếm virus hoàn toàn mới.

“Trước kia chúng ta chỉ phát hiện virus sau khi chúng gây bệnh ở người, động vật hoặc cây cối. Nhưng bây giờ chúng ta chỉ cần tới các hồ, biển, đại dương và lấy nước. Sau đó chúng ta lọc nước và phân lập virus”, giáo sư Claverie phát biểu.

Minh Long

http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2011/10/virus-lon-nhat-the-gioi-lo-dien/

Vi khuẩn biết hợp tác và hy sinh vì đồng loại

31/10/2008

Hợp tác và hy sinh khá phổ biến ở động vật, chứ không phải là hành vi "độc quyền" của con người. Trong thế giới vi mô, ngay cả những sinh vật nhỏ bé như vi khuẩn cũng biết áp dụng chiến lược đó để bảo đảm sự tồn vong của cộng đồng.

Hành vi hy sinh sự sống của bản thân để đem lại lợi ích cho cộng đồng được coi là biểu hiện cao nhất của tinh thần hợp tác.

Các nhà khoa học của Viện Vi trùng học Thụy Sỹ và Đại học British Columbia (Canada) khẳng định, hành vi hợp tác theo kiểu tự hủy diệt rất cần thiết đối với sự sinh tồn của Salmonella typhimurium, vi khuẩn gây độc thức ăn. Mới đây, hơn 1.400 người Mỹ đã bị tiêu chảy, sốt, thương hàn và co rút thành bụng sau khi ăn hạt tiêu jalapeño từ Mexico.

Ngộ độc thực phẩm bắt đầu “tác quái” khi ai đó ăn những thứ nhiễm khuẩn Salmonella. Để gây nhiễm độc, vi khuẩn phải xâm nhập vào ruột. Với sự hiện diện của rất nhiều loại vi sinh vật, bộ máy tiêu hóa của con người là một môi trường khắc nghiệt đối với những vi khuẩn có ý định xâm lược từ bên ngoài. Ngay cả khi đánh bại các vi sinh vật “bản xứ”, chúng vẫn có thể bị tiêu diệt bởi hệ miễn dịch của con người.

Vi khuẩn Salmonella typhimurium (màu đỏ) tấn công các tế bào ở thành ruột. Ảnh: endiet.com.

Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn Salmonella sống sót nhờ chiến thuật hợp tác được mã hóa trong gene của chúng. Tất cả vi khuẩn có cấu tạo gene giống hệt nhau, nhưng chúng sẽ tách thành hai nhóm nhỏ hơn.

Chia tách xong, một nhóm trú ngụ bên trong hốc ruột và chờ đợi, trong khi nhóm kia tấn công các các tế bào ở thành ruột. Khi các tế bào bị tấn công, hệ miễn dịch của cơ thể sẽ đáp trả và vi khuẩn bị tiêu diệt. Tuy nhiên, sự hy sinh của chúng không vô nghĩa, bởi chúng đã kịp gây nên tình trạng viêm nhiễm trên diện rộng để quét sạch nhiều vi sinh vật trong ruột. Khi những kẻ cạnh tranh biến mất, nhóm vi khuẩn còn lại có thể sinh sôi nảy nở để mở rộng phạm vi viêm nhiễm.

Hai nhóm vi khuẩn có cấu trúc gene giống hệt nhau, nhưng tại sao chỉ một số có xu hướng hy sinh bản thân? Sự khác biệt phát sinh từ quá trình sắp xếp ngẫu nhiên các protein và các phân tử khác trong giai đoạn phân chia tế bào. Vì thế mà tất cả vi khuẩn đều có những gene quy định hành vi tự hủy diệt, nhưng chỉ một số thể hiện những gene đó.

Các nhà nghiên cứu cho rằng đó là sự thích nghi hợp lý. Nếu hai nhóm vi khuẩn có cấu trúc gene khác nhau, những gene quy định hành vi hủy diệt sẽ nhanh chóng biến mất. Thay vào đó, nếu một tỷ lệ vi khuẩn nhất định được “lập trình” để chấp nhận hi sinh, đồng loại của chúng sẽ có cơ hội sống sót (và những người vô tình đưa chúng vào dạ dày sẽ phải trả giá).

Việt Linh (theo Newscientist)

http://vnexpress.net/gl/khoa-hoc/2008/10/3ba07fb8/