Khoa học tự nhiên

Cơ sở di truyền mới xác định giới tính: không chỉ X và Y (29/08/2014)

Đàn ông và phụ nữ khác nhau theo nhiều cách rõ rệt, và các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng những khác biệt di truyền nằm sâu trong ADN của chúng ta đứng đằng sau khác biệt đó. Trước đây, hầu hết nghiên cứu tập trung vào việc tìm hiểu xem các gen mã hóa các protein đóng vai trò là nhân tố xác định giới tính như thế nào. Nhưng các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor (CSHL) đã tìm thấy rằng một tập hợp con của các gen rất nhỏ mã hóa các phân tử ARN ngắn, gọi là microRNA (miRNA), cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc phân biệt các mô đực và cái ở ruồi giấm.

Các nhà nghiên cứu ở Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor đã tìm thấy rằng miRNA, các phân tử ARN ngắn, chịu trách nhiệm về sự khác biệt giới tính ở ruồi giấm. Đây là tinh hoàn của một con ruồi giấm đực, trong đó hormone điều khiển miRNA then chốt đã được bất hoạt. Các tinh hoàn bất thường này không sản sinh tinh trùng. Chúng giờ đây sinh ra các tác nhân xác định giới tính (màu đỏ) được tìm thấy trong buồng trứng của ruồi cái. Ảnh: D. Fagegaltier/ Cold Spring Harbor Laboratory

miRNA là một đoạn ARN ngắn tinh chỉnh sự kích hoạt một hoặc một số gen mã hóa protein. miRNA có thể làm im lặng những gen mà chúng nhắm vào và, khi làm như vậy, điều phối các chương trình di truyền phức tạp là cơ sở của sự phát triển.

Trong công trình đăng trên tạp chí Genetics, nhóm các nhà nghiên cứu ở CSHL mô tả cách miRNA tham gia vào việc tạo ra những sự khác biệt giới tính ở ruồi giấm. Bạn đã có thể không bao giờ nhận thấy, nhưng ruồi đực và cái có sự khác biệt rõ ràng, giống như các động vật khác. Ví dụ, so với con đực, con cái to hơn 25%, có màu nhạt hơn và bụng có nhiều đốt hơn.

Nhóm nghiên cứu đã xác định các quần thể miRNA khác nhau ở ruồi đực và cái. "Chúng tôi nhận thấy sự khác biệt ở miRNA là rất quan trọng trong việc hình thành các cấu trúc phân biệt hai giới," TS. Fagegaltier, tác giả nghiên cứu chính, cho biết. "Trong thực tế, miRNA điều chỉnh chính các protein có vai trò làm yếu tố xác định giới tính trong quá trình phát triển."

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các miRNA là rất cần thiết để xác định giới tính ngay cả sau khi một con vật đã trưởng thành. "Chúng gửi tín hiệu cho phép các tế bào mầm, tức là trứng và tinh trùng, phát triển, bảo đảm khả năng sinh sản", Fagegaltier giải thích. "Loại bỏ một miRNA khỏi ruồi  trưởng thành sẽ khiến cho nó bị vô sinh". Hơn nữa, những con ruồi này bắt đầu sản sinh ra các tác nhân quyết định giới tính đực và cái. "Theo cảm nhận, khi mất miRNA này, những con ruồi đồng thời trở thành đực và cái", Fagegaltier nói.

Một số miRNA đã được kiểm tra trong nghiên cứu này, chẳng hạn như let-7, đã được tiến hóa duy trì nhờ tiện ích của chúng; con người và nhiều loài động vật khác cũng mang các phiên bản của chúng. "Điều này có thể chỉ là phần nổi của tảng băng trôi," Fagegaltier nói. "Nhiều khả năng miRNA kiểm soát bản sắc giới tính ở cấp tế bào và mô, nhưng chúng tôi còn phải nghiên cứu nhiều về những khác biệt này ở người, và vai trò của chúng trong bệnh tật và các khiếm khuyết về phát triển như thế nào".

Nguồn: www.vista.vn (Theo Genetics)