Chỉ cần 2 gen để tạo ra chuột đực
22/11/2013
KH&CN nước ngoài
KH&CN quốc tế
Trở thành con đực không quá khó như bạn tưởng. Yếu tố di truyền quyết định tính đực là nhiễm sắc thể Y chỉ chứa hai gen thực sự quyết định tính đực – ít ra là ở chuột. Phát hiện này một ngày nào đó sẽ giúp phát triển những hình thức hỗ trợ cho những người đàn ông vô sinh.
Mãi đến gần đây, nhiều nhà di truyền học vẫn nghĩ nhiễm sắc thể Y như một phế tích đầy những gen đang suy tàn và không tiến hóa vì khác với những nhiễm sắc thể khác, nó không có bản sao thứ hai để dự phòng khi xảy ra đột biến. Tuy nhiên, Y cho thấy nó có những cách khác để khắc phục tình trạng đột biến và những bằng chứng gần đây cho thấy nhiễm sắc thể này tương đối ổn định trong 100 năm tiến hóa vừa qua. Tuy nhiên, hầu hết gen của nó chỉ liên quan đến một chức năng duy nhất là tạo ra con đực.
Hơn hai thập niên qua, các nhà nghiên cứu đã biết rằng chỉ có một gen trên nhiễm sắc thể Y có tên là Sry chịu trách nhiệm về việc quyết định giới tính. Những con chuột chuyển gen thiếu nhiễm sắc thể Y nhưng được chèn Sry vào một nhiễm sắc thể khác đã phát triển thành con đực dù chúng không thể tạo ra tinh trùng. Gần đây, một số nhà nghiên cứu khác đã chứng tỏ rằng cũng con chuột đó thực sự có thể tạo ra những tinh trùng chưa thành thục nếu chúng được chèn thêm gen thứ hai từ nhiễm sắc thể Y là Eif2s3y.
Nhà sinh học sinh sản Monika Ward, Đại học Hawaii, Honolulu và các cộng sự đã phát triển những phương pháp tiêm thằng tinh trùng chưa thành thục vào trứng. Khi nhóm của Ward dùng một kỹ thuật có tên là tiêm tinh tử tròn (round spermatid injection - ROSI) để đưa tinh trùng chưa thành thục này vào trứng thì đạt được tỉ lệ thụ tinh thành công là 9%; thấp hơn nhiều so với tỉ lệ 26% với những con chuột có nhiễm sắc thể Y bình thường. Tuy nhiên, những cá thể con cho thấy sự phát triển bình thường thành con đực trưởng thành khỏe mạnh có khả năng sinh sản – bằng chứng cho thấy chỉ cần hai gen là đủ để tạo ra con đực có khả năng truyền giống dù cần rất nhiều sự hỗ trợ.
Ward lưu ý rằng điều đó không có nghĩa phần còn lại của Y vô dụng mà chúng đóng vai trò quan trọng trong việc sinh ra tinh trùng thành thục, có khả năng di động để thụ tinh cho trứng như thông thường; thành quả thụ tinh với hai gen của họ là câu chuyện hoàn toàn khác.
Kịch bản này sẽ hơi khác ở người vì nhiễm sắc thể của chúng ta thiếu gen Eif2s3y. Tuy nhiên, một gene tương tự trên một nhiễm sắc thể khác lại có vai trò trong một số dạng vô sinh nam. Như vậy, một ngày nào đó, bác sỹ có thể lấy những tế bào tiền tinh trùng của đàn ông vô sinh để phát triển đến mức có thể sinh sản được. Tuy nhiên, cách này cũng có nhược điểm là những bé trai cũng sẽ bị khiếm khuyết gen này nên vẫn phải cần đến sự trợ giúp để sinh con.
Nguồn: Science, New Scientist