Việt Nam sở hữu tài nguyên sinh vật biển phong phú, với mức độ đa dạng sinh học cao trong khu vực Ấn Độ Dương-Thái Bình Dương. Các hệ sinh thái biển ghi nhận khoảng 11.000-12.000 loài sinh vật, trong đó nhiều nhóm động vật không xương sống như hải miên, da gai, thân mềm là tài nguyên sinh học giàu tiềm năng, chứa các hợp chất tự nhiên có giá trị cho dược học, vật liệu và công nghệ sinh học biển.
Bởi vậy, việc xây dựng cơ sở dữ liệu DNA cho sinh vật biển không chỉ hỗ trợ định danh loài, nghiên cứu đa dạng sinh học mà còn tạo nền tảng dữ liệu quan trọng cho các hướng nghiên cứu liên ngành, mang ý nghĩa chiến lược đối với phát triển khoa học và công nghệ biển trong dài hạn.
Theo các nhà khoa học Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trong nhiều thập niên qua, nghiên cứu sinh vật biển tại Việt Nam đã đạt nhiều kết quả tích cực, nhất là trong hóa học các hợp chất thiên nhiên. Tuy nhiên, việc định danh chính xác loài vẫn là thách thức lớn do nhiều loài có hình thái tương đồng, khó phân biệt bằng phương pháp truyền thống.
Các công cụ sinh học phân tử, nhất là phân loại phân tử dựa vào mã vạch DNA, đã trở thành phương pháp hiệu quả hỗ trợ định danh loài và nghiên cứu đa dạng sinh học. Phân loại phân tử là phương pháp xác định loài dựa vào trình tự DNA đặc thù hay mã vạch DNA của loài. Việc phát triển mã vạch DNA và xây dựng cơ sở dữ liệu tham chiếu cho sinh vật biển có ý nghĩa quan trọng trong đánh giá nhanh đa dạng sinh học, hỗ trợ nhận diện các loài khó phân biệt hoặc các mẫu vật không nguyên vẹn, cũng như định danh sinh vật ở mọi giai đoạn phát triển, kể cả ấu trùng. Phương pháp này đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả bảo tồn, giám sát loài xâm lấn và bảo đảm tính xác thực của nguồn sinh vật biển.
Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đang triển khai nhiều chương trình quy mô lớn nhằm xây dựng thư viện mã vạch DNA cho sinh vật ở phạm vi toàn cầu. Các cơ sở dữ liệu này được xem như hạ tầng dữ liệu sinh học quan trọng, phục vụ nghiên cứu đa dạng sinh học, quản lý tài nguyên và phát triển khoa học, công nghệ. Cùng với xu hướng này, việc xây dựng cơ sở dữ liệu DNA cho sinh vật biển ở Việt Nam không chỉ phục vụ phân loại, đánh giá đa dạng sinh học mà còn tạo nền tảng cho nghiên cứu nguồn hợp chất thiên nhiên và nguồn gene biển.
Từ yêu cầu thực tiễn này, nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu DNA cho một số nhóm động vật không xương sống (hải miên, da gai, thân mềm) có giá trị ở biển Việt Nam” đã được triển khai giai đoạn 2023-2025 tại Viện Hóa học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), do Tiến sĩ Trần Mỹ Linh làm chủ nhiệm. Đây là một trong những nghiên cứu đầu tiên được triển khai bài bản, hệ thống đối với ba nhóm động vật không xương sống biển có giá trị ở Việt Nam.
Theo Tiến sĩ Trần Mỹ Linh, lần đầu tiên, cơ sở dữ liệu mã vạch DNA đã được xây dựng cho 109 loài thuộc các nhóm hải miên, da gai và thân mềm, với các trình tự được kiểm chứng thông qua kết hợp chặt chẽ giữa đặc điểm hình thái và dữ liệu di truyền. Toàn bộ các trình tự đặc trưng đã được đăng ký trên các cơ sở dữ liệu quốc tế như NCBI và BOLD (Barcode of Life Database), đồng thời được cấp mã định danh BIN (Barcode Index Number).
Đáng chú ý, mỗi loài đều có ít nhất một trình tự DNA đặc trưng được xác lập, trong đó có những loài lần đầu có dữ liệu tham chiếu trên hệ thống quốc tế. Song song, nhóm nghiên cứu đã xây dựng cơ sở dữ liệu trực tuyến tại www.dnabien.vn, cung cấp thông tin về mã vạch DNA, đặc điểm hình thái và vị trí thu mẫu với giao diện song ngữ Việt-Anh.
Một điểm mới đáng chú ý của nhiệm vụ là việc mở rộng nghiên cứu sang giải trình tự và phân tích hệ gene phiên mã của một số loài sinh vật biển có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực y dược. Những kết quả nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí khoa học quốc tế và trong nước, góp phần nâng cao sự hiện diện của dữ liệu sinh vật biển Việt Nam trong cộng đồng khoa học quốc tế.
Theo nhận định của các chuyên gia, kết quả nghiên cứu cho thấy vai trò quan trọng của nghiên cứu cơ bản trong việc hình thành các nền tảng dữ liệu khoa học phục vụ phát triển công nghệ trong tương lai. Kỹ thuật DNA barcoding tuy không phải công nghệ lõi phức tạp, nhưng dữ liệu DNA của sinh vật bản địa và các thư viện mã vạch sinh học lại là nguồn dữ liệu chiến lược lâu dài, có thể được xem như một dạng hạ tầng dữ liệu sinh học quốc gia phục vụ nghiên cứu đa dạng sinh học, quản lý tài nguyên sinh vật và phát triển các ngành khoa học, công nghệ liên quan tài nguyên biển.
Những kết quả bước đầu nêu trên đã góp phần vào việc xây dựng nền tảng khoa học vững chắc phục vụ phát triển khoa học, công nghệ biển của Việt Nam trong giai đoạn tới.
