Hai bài báo mới giải thích cơ sở di truyền và phân tử của hiện tượng Dehnel, khi chuột chù Sorex araneus thu nhỏ não và các cơ quan để tiết kiệm năng lượng trong mùa đông rồi phồng lại vào mùa xuân. Các nhà nghiên cứu từ Stony Brook University làm việc với nhóm quốc tế và công bố kết quả trên Genome Research và Molecular Biology and Evolution.
Nhóm đã kết hợp một bản lắp ráp bộ gen ở quy mô nhiễm sắc thể với dữ liệu biểu hiện gen não theo mùa, nhằm liên kết cấu trúc bộ gen với thay đổi hoạt động gen. Bài trên Genome Research báo cáo chuyển dịch điều hòa ở quá trình oxy hóa phosphoryl hóa, tăng chuyển hóa axit béo và mức biểu hiện cao hơn vào mùa đông cho quá trình tạo đường từ nguồn không phải carbohydrate (gluconeogenesis). Các tác giả thấy tín hiệu FOXO tăng và cho rằng gluconeogenesis cùng FOXO là trọng tâm của hiện tượng thu nhỏ.
Bài trên Molecular Biology and Evolution cho thấy cách sắp xếp nhiễm sắc thể có thể góp phần vào tính dẻo này. Họ tìm thấy các gen chịu tuyển chọn dương và có biểu hiện khác biệt ở hồi hải mã tập trung ở vùng nhiễm sắc thể mở, và tác giả đề xuất tái sắp xếp nhiễm sắc thể là một phần của thích nghi tiến hóa. Liliana M. DE1valos và William R. Thomas đều nêu ý nghĩa của nghiên cứu đối với hiểu biết về chuyển hóa và sức khỏe não.
Từ khó
- nhiễm sắc thể — sợi ADN mang gen trong nhân tế bàovùng nhiễm sắc thể
- biểu hiện — sự hoạt động và xuất hiện của genmức biểu hiện
- oxy hóa phosphoryl hóa — quá trình tế bào dùng oxy tạo năng lượng
- tạo đường — quá trình tạo glucose mới từ chất khác
- tuyển chọn dương — chọn lọc tăng tần suất biến thể có lợi
- tái sắp xếp — sửa đổi thứ tự hoặc vị trí gen trên nhiễm sắc thểtái sắp xếp nhiễm sắc thể
- chuyển hóa — tất cả quá trình hóa học tạo và dùng năng lượngtăng chuyển hóa
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ việc thu nhỏ não và các cơ quan vào mùa đông có lợi hay có hại cho chuột chù? Vì sao?
- Nghiên cứu liên kết cấu trúc bộ gen với thay đổi biểu hiện gen theo mùa. Bạn thấy thông tin này có thể ứng dụng như thế nào trong nghiên cứu sức khỏe não của con người?
- Tác giả đề xuất tái sắp xếp nhiễm sắc thể là một phần thích nghi tiến hóa. Bạn có thể nêu một ví dụ đơn giản về thích nghi tiến hóa khác không?
