Language
Country/Area
No result found
Câu chuyện cuộc đời bí ẩn của nhiễm sắc thể dư thừa: Chúng được hình thành như thế nào trong thế giới sinh học?
Trong các quần thể hoang dã của nhiều loài động vật, thực vật và nấm khác nhau, ngoài các kiểu nhân bình thường còn có nhiễm sắc thể B (còn được gọi là siêu nhiễm sắc thể). Những nhiễm sắc thể này không cần thiết cho sự sống của loài và hoàn toàn bị thiếu ở một số cá thể. Do đó, một quần thể nhất định có thể chứa số lượng nhiễm sắc thể B khác nhau, biểu hiện các biến thể như 0, 1, 2, 3, v.v. Những nhiễm sắc thể B này khác với nhiễm sắc thể đánh dấu hoặc các bản sao bổ sung của nhiễm sắc thể bình thường, sự hình thành và tiến hóa của chúng vẫn còn là một bí ẩn.
"Nhiễm sắc thể dư có thể được coi là một loại đa hình di truyền đặc biệt. Do cơ chế tích lũy khác nhau, những nhiễm sắc thể này không tuân theo quy luật di truyền Mendel thông thường."
Nguồn gốc tiến hóa của loại nhiễm sắc thể này vẫn chưa rõ ràng nhưng người ta suy đoán rằng nó có thể bắt nguồn từ phần dị sắc của nhiễm sắc thể bình thường. Lấy trình tự gen thế hệ tiếp theo làm ví dụ, người ta phát hiện ra rằng nhiễm sắc thể B ở lúa mạch đen thực sự là sự hợp nhất của nhiễm sắc thể A của lúa mạch đen. Nhiễm sắc thể B của một số loài cá cichlid châu Phi (Haplochromis latifasciatus) cũng đã được xác nhận là có nguồn gốc từ sự tái tổ hợp của nhiễm sắc thể A bình thường.
Mặc dù hầu hết các nhiễm sắc thể B chủ yếu là dị sắc, nghĩa là chúng có chức năng mã hóa hạn chế, một số chứa các đoạn nhiễm sắc thể trung tính đáng kể, chẳng hạn như nhiễm sắc thể B của ngô. Ngoài ra, còn có sự đa dạng về chức năng của nhiễm sắc thể B. Trong một số trường hợp, chúng có thể hoạt động như những yếu tố di truyền ích kỷ, nhưng chúng cũng có thể mang lại những lợi thế tích cực trong việc thích nghi với môi trường. Ví dụ, châu chấu Anh (Myrmeleotettix maculatus) sở hữu hai loại nhiễm sắc thể B cấu trúc. Khi chúng xuất hiện ở môi trường nhiệt đới khô, số lượng của chúng tăng lên đáng kể, nhưng chúng tương đối hiếm trong môi trường ẩm ướt và lạnh giá. Điều này cũng minh họa mối tương quan giữa nhiễm sắc thể dư và môi trường sống cụ thể.
"Hiện tại người ta biết rằng nhiễm sắc thể thừa sẽ có tác động bất lợi trong quá trình sinh sản phấn hoa, nhưng tác dụng có lợi cũng phổ biến trong các môi trường cụ thể."
Trong thế giới nấm, sự đa dạng về nhiễm sắc thể rất phổ biến. Ngay cả các chủng phân lập khác nhau của cùng một loài cũng thường có số lượng nhiễm sắc thể khác nhau và những nhiễm sắc thể bổ sung này không cần thiết cho sự phát triển bình thường trong môi trường nuôi cấy. Do đó, nhiễm sắc thể dư được gọi là nhiễm sắc thể phân tán có điều kiện vì chúng có thể mang lại lợi thế chọn lọc trong các môi trường cụ thể. Mặc dù các nhiễm sắc thể dư này không mang các gen cần thiết cho sự tăng trưởng cơ bản nhưng chúng có thể có một số chức năng quan trọng.
“Ví dụ, các nhiễm sắc thể dư của mầm bệnh đậu Haematonectria haematococca mang các gen quan trọng về khả năng gây bệnh của nó.”
DNA trong nhiễm sắc thể dư này được phát hiện có chức năng mã hóa một nhóm enzyme chuyển hóa chất độc do hệ thống miễn dịch thực vật tiết ra. Đối với mầm bệnh nấm Zymoseptoria tritici ảnh hưởng đến lúa mì, nó có tới 8 nhiễm sắc thể cung cấp, số lượng nhiễm sắc thể dư cao nhất từng được quan sát thấy ở một loại nấm.
Trong vương quốc thực vật, nhiễm sắc thể B là sự phản ánh quan trọng của sự đa dạng di truyền và những nhiễm sắc thể dư này thường được quan sát thấy ở các loài thực vật có hoa thụ phấn tự nhiên. Nhiễm sắc thể B xuất hiện ở các dạng khác nhau ở các loài khác nhau và số lượng của chúng khác nhau giữa các thành viên trong cùng một nhóm thực vật. Ví dụ, các loài chị em Aegilops speltoides và Aegilops mutica sở hữu các bản sao của nhiễm sắc thể B trong các mô trên không của chúng nhưng lại thiếu các nhiễm sắc thể dư này ở rễ. Nhiễm sắc thể B của thực vật khác biệt đáng kể so với nhiễm sắc thể bình thường về cấu trúc và kích thước hình thái, và thường "không tương đồng và nhỏ hơn nhiễm sắc thể A nhỏ nhất".
Với việc đi sâu nghiên cứu, các nhà khoa học ngày càng hiểu sâu hơn về cơ chế hình thành và quá trình tiến hóa của nhiễm sắc thể B, nhưng chúng có vai trò gì trong thế giới sinh học?
