Language
Country/Area
No result found
Cấu trúc nhiễm sắc thể bí ẩn: Tại sao nhiễm sắc thể của một số loài không có điểm thắt trung tâm?
Trong lịch sử khám phá khoa học lâu dài, sự đa dạng về cấu trúc nhiễm sắc thể luôn thu hút sự chú ý. Trong bộ gen của hầu hết các sinh vật, chúng ta thường thấy một điểm thắt trung tâm duy nhất, một cấu trúc thường được gọi là tâm động. Tuy nhiên, một số loài có cấu trúc nhiễm sắc thể đặc biệt gọi là "nhiễm sắc thể toàn tâm", hoạt động như tâm động trong suốt chiều dài của chúng và không có điểm thắt trung tâm theo nghĩa truyền thống. Hiện tượng này không chỉ khiến các nhà khoa học tò mò về quá trình tiến hóa của nhiễm sắc thể mà còn kích thích những nghiên cứu chuyên sâu về cấu trúc độc đáo này.
Định nghĩa và đặc điểm của nhiễm sắc thể toàn tâm
Khái niệm nhiễm sắc thể toàn thể được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1935 bởi Franz Schrader, người đã mô tả các nhiễm sắc thể có tâm động khuếch tán. Những nhiễm sắc thể này tương tác với các vi ống dọc theo toàn bộ chiều dài của chúng, cho phép các nhiễm sắc thể chị em di chuyển song song trong quá trình phân chia tế bào mà không tạo thành cấu trúc chữ “V” như các nhiễm sắc thể đơn tâm thông thường. Sự xuất hiện của nhiễm sắc thể tổng thể cho thấy sự xuất hiện lặp đi lặp lại của chúng trong quá trình tiến hóa của động vật và thực vật, khiến khoảng 800 loài được biết đến, bao gồm thực vật, côn trùng, nhện, v.v., đều sở hữu nhiễm sắc thể độc đáo này.
Tính biến đổi và khả năng thích ứng của nhiễm sắc thể tổng thể cho thấy ưu điểm sống sót của cấu trúc này trong các môi trường hô hấp khác nhau.
Sự tiến hóa của nhiễm sắc thể toàn tâm
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhiễm sắc thể toàn tâm có thể đã tiến hóa hội tụ từ tổ tiên có nhiễm sắc thể đơn tâm. Các nhiễm sắc thể đơn tâm của một số loài côn trùng có thể đã tiến hóa từ tổ tiên toàn tâm trong các sự kiện tiến hóa độc lập. Ý tưởng này được hỗ trợ bởi dữ liệu cho thấy nhiễm sắc thể tổng thể đã mang lại những lợi thế sinh tồn khác nhau trong quá trình tiến hóa, chẳng hạn như khả năng chống lại tổn thương di truyền. Ví dụ, ở một số loài thực vật, cấu trúc này giúp tránh tác động của các hợp chất được tạo ra trong thực vật có thể gây đứt gãy nhiễm sắc thể.
Đặc điểm và hành vi cấu trúc
Mặc dù các đặc điểm cấu trúc của nhiễm sắc thể tổng thể đã được mô tả rõ ràng ở một số sinh vật mẫu như Caenorhabditis elegans, nhưng chúng vẫn chưa được hiểu rõ ở nhiều loài khác. Hoạt động của các nhiễm sắc thể toàn tâm trong quá trình nguyên phân cho thấy đặc điểm chuyển động của các nhiễm sắc thể chị em của chúng khác biệt với các đặc điểm của nhiễm sắc thể đơn tâm, cho phép chúng hình thành cấu trúc giữa các nhiễm sắc thể chị em có thể phân tách chính xác, do đó làm giảm nguy cơ đột biến gen.
Các đặc điểm của nhiễm sắc thể tổng thể mang lại cho chúng một cơ chế đối phó độc đáo khi gặp phải tổn thương hoặc đột biến nhiễm sắc thể.
Sự phân bố của nhiễm sắc thể tổng thể ở các sinh vật khác nhau
Côn trùng
Ở côn trùng, sự hiện diện của nhiễm sắc thể toàn tâm đã được báo cáo ở các loài thuộc một số họ, bao gồm cả bướm và rệp. Nhiễm sắc thể toàn tâm của các loài này có thể liên quan đến tính kháng của cây chủ vì một số cây có khả năng kháng côn trùng.
