Giao thông trong tế bào

Để hiểu ý nghĩa của các công trình đó, chúng ta cần phải điểm qua vài khái niệm cơ bản về tế bào. Cơ thể của chúng ta được cấu tạo từ hàng tỉ tế bào (có lẽ 1.000 tỉ, vì không ai biết con số chính xác), tất cả đều xuất phát từ một tế bào trứng. Tế bào được chia làm hàng trăm loại tùy theo công dụng của chúng, như tế bào xương, tế bào não, tế bào da... Trên phương diện sinh học, tất cả bệnh tật đều phát sinh từ những rối loạn trong tế bào. Do đó, tìm hiểu cơ chế vận hành của tế bào là một định hướng nghiên cứu rất được quan tâm từ những năm DNA được khám phá vào thập niên 1950.

Điểm nhấn của hệ thống giao thông này là một cấu trúc siêu nhỏ có tên là vesicles (nhại theo chữ vehicle, xe cộ). Mỗi tế bào còn là một phân xưởng sản xuất những protein và những protein này cần phải được vận hành đến những nơi cần thiết. Chẳng hạn như insuline được sản xuất từ tuyến tụy và sau khi sản xuất thì được vận chuyển vào hệ thống tuần hoàn. Cũng như đèn đường kiểm soát hệ thống giao thông một cách trật tự, quá trình vận chuyển trong tế bào cũng được các tín hiệu hóa học kiểm soát. Các tín hiệu giao thông này được gửi đi từ tế bào thần kinh này đến tế bào thần kinh khác. Những “xe cộ” để vận chuyển protein (có thể ví von như “kiện hàng”) có hình dạng giống như cái túi cực nhỏ được bao bọc bởi những màng nhầy. Những túi này có tên mới là vesicles. Do đó, có thể xem vesicles là những xe cộ lưu thông trong tế bào.

Hiểu hệ thống vận chuyển bằng vesicles này cũng giúp chúng ta hiểu hơn về cơ chế phát sinh bệnh tật. Chẳng hạn như các tế bào não tiết ra các tín hiệu như serotonin và dopamine vốn tác động đến khả năng tiết chế của insulin và kiểm soát đường trong máu. Ngoài ra, những độc chất như botulin và tetanus chính là những tác nhân nguy hiểm cho tế bào vì chúng có khả năng tiêu hủy cơ chế vận hành của vesicles. Do đó, những công trình của 3 nhà khoa học có ý nghĩa đối với sự hiểu biết của chúng ta về cơ chế bệnh tiểu đường và các bệnh liên quan đến hệ thống thần kinh.