Gene tạo nên biến dị màu sắc ở chuột và thằn lằn pot

Gene tạo nên biến dị màu sắc ở chuột và thằn lằn Tại Fairbanks, Alaska, từ 10 đến 14 tháng Sáu vừa qua, các nhà sinh học tiến hóa, tự nhiên học và hệ thống học đã tụ họp dưới tiêu đề

Gene tạo nên biến dị màu sắc ở chuột và

thằn lằn

Tại Fairbanks, Alaska, từ 10 đến 14 tháng Sáu vừa qua, các nhà sinh học tiến hóa, tự nhiên học và

hệ thống học đã tụ họp dưới tiêu đề “EVOLUTION

2005 MEETING” để chia sẽ

những kết quả nghiên cứu về

nấm, chuột, nấm men và những

lòai sinh vật khác Tờ Science,

Vol 309, Issue 5733, 15 July 2005

có 3 bài tổng kết, SHVN xin giới thiệu cùng bạn đọc

Lòai chuột hươu lông sáng

(Peromyscus polionotus) như tên

gọi sỡ hữu một bộ lông trắng

mượt, nhưng những con chuột hươu lông sáng tìm thấy ở bờ

biển Florida thì không phải lúc nào cũng có vẻ bề ngòai sáng sủa như thế Người ta ước tính, phải mất dưới 5000 năm đề lòai gặm nhấm ven biển có thể thay đổi

màu lông từ nâu sang vàng hoe Nếu khi “đi làm ruộng”, chúng cần có bộ lông sẫm màu để ngụy trang thì ngược lại khi “đi tắm

biển” bộ lông màu tối của chúng lại nổi bật trên nền cát trắng

khiến chúng trở thành con mồi

ngon của thú ăn thịt Tại cuộc hội thảo, một nhóm các nhà nghiên cứu mô tả làm thế nào mà những gene chủ đạo có thể thúc đẩy quá trình chuyển màu như thế Một nhóm khác cũng cho thấy những gene giống như vậy cũng đã giúp thằn lằn tiến hóa để thích nghi

như thế nào

Từ hàng thập kỷ nay, các nhà khoa

học đã nghiên cứu đặc tính di

truyền màu sắc của chuột trong

phòng thí nghiệm, kết quả cho

thấy hơn 100 gene dính líu đến việc

này, trong đó phân nữa đã được đọc trình tự Nhưng Hopi Hoekstra, một nhà sinh học tiến hóa ở Đại học

Carlifornia, San Diego, nhấn mạnh

rằng bà ta muốn xem lọai gene nào

thực sự liên quan đến quá trình

“pha màu” trong tự nhiên

Ở Đông nam nước Mỹ, chuột hươu sống trong rừng và đồng cỏ thường

có màu nâu trên lưng và màu xám trắng ở mặt bụng, nhưng anh em

của nó sống ở vùng đụn cát ít thực

bì trên các hòn đảo dọc Gulf Coast

lại mất hầu hết màu nâu trên lưng

và bụng của chúng thì cứ như bị tẩy trắng Các con chuột bờ biển còn

làm mất luôn một vạch màu đen

chạy dọc trên mặt chúng giúp cho việc ngụy trang của con vật trong khi đào hang càng dễ dàng hơn

Để tìm hiểu đặc tính di truyền của quá trình đáp ứng nói trên,

Hoekstra và các cộng sự của bà

đã lai chuột đực sống hoang trên

bờ biển với con cái sống trong

rừng và tiến hành các phép lai

ngược sau đó Đến nay họ thu được

600 con chuột thế hệ thứ hai

“Chúng tôi thấy có rất nhiều sự

biến dị trong quá trình sắc hóa”,

Hoekstra nói, ước tính có khỏang 1

tá gene tham gia điều khiển cách thức phân bố màu sắc dọc theo

sườn, mặt, đuôi và các phần khác của cơ thể Với những con chuột lai chéo, bà ta bắt đầu kiểm tra liệu sự biến dị trên một số gene mà nó có vai trò trong quá trình sắc hóa ở

chuột phòng thí nghiệm có liên

quan đến màu sắc những con chuột biển mới sinh hay không

“Hoekstra còn có thể hỏi rằng con đường chọn lọc tự nhiên đang họat động ở đâu”, Johanna Schmitt một nhà sinh học tiến hóa Brown

University ở Providence, Rhode

Island chú ý thêm Bằng một quan sát tình cờ, Hoekstra và cộng sự đã

chấm Mc1R, một gene liên quan

đến sự bật-tắt giữa sắc tố tối và

sáng Một thay đổi base trên gene

đã dẫn đến kết quả là protein

MC1R có họat lực thấp một cách bất thưòng, khiến cho hàm lượng melanin được sản sinh ra thấp hơn

ra ở chuột sống ven bờ biển và do

đó mà màu lông của chúng trở nên sáng hơn Hoekstra còn báo cáo là thực chất sự thay đổi chỉ một gene này đã chiếm đến 34% sự biến di

về màu sắc ở chuột bờ biển

Cynthia Steiner, một postdoc của Hoekstra sau đó cho thấy một gene

thứ hai gọi là agouti có nhiều nổi

trội hơn trong việc phối màu cho chuột Các phân tích sâu hơn chỉ

định rằng hai gene này ảnh hưởng qua lại theo một một quá trình gọi

là lấn át gene nhằm để sắc định

màu sắc cơ thể Hoekstra chú ý

rằng chính sự tương tác lấn át gene

đó giải thích các biến dị màu sắc từ phần này đến phần khác của cơ thể chuột

Erica Rosenblum từ Đại học

California, Berkeley cũng báo cáo rằng thằn lằn ở vùng White Sands, New Mexico, cũng khai thác sự

biến đổi gene Mc1R để chuyển màu

sắc của chúng từ nâu đen sang

trắng sáng Nữ khoa học gia này đã nghiên cứu 3 lòai thằn lằn có quan

hệ xa mà chúng đã di chuyển đến

các cồn cát trong vòng 600 năm

trước, kết quả cho thấy cả 3 lòai

này đều bị đột biến ở

gene Mc1R khiến cho màu sắc của

chúng giảm độ tối nhanh chóng

Điều gây sửng sốt nhất đó là cách

thức giống nhau ở các lòai khác nhau để hội tụ trên cùng một kiểu hình, Hoekstra nhấn mạnh

Thằn lằn và chuột là hai lòai vốn cách xa nhau trên cây sự sống, mặc

dù mức độ màu sắc trên cơ thể

chúng không giống nhau nhưng

con đường chuyển hóa để tạo

melanin ở cả hai lòai này lại giống nhau Theo kết quả đó, Rosenblum

hóm hỉnh cho rằng có vẻ như màu sắc và cách thức phối màu trên cơ thể rất dễ tiến hóa chỉ bằng cách

vận dụng gene Mc1R thật khéo