NhiễmsắcthểYvàchất nhiễm sắc
giới tính của người
1. NhiễmsắcthểYcủangười
Trái ngược với nhiễmsắcthể X, nhiễmsắcthểY hoàn toàn nhỏ và chứa rất ít
gene. Phần lớn chiều dài của nhiễm sắcthểY không xảy ra tái tổ hợp là chất
dị nhiễm sắc. Các đoạn lặp DNA của nó đã được xem xét tỉ mỉ.
Các vùng tương đồng của cặp nhiễmsắcthể XY được định vị ở mỗi đầu của
nhiễm sắcthể Y. Các vùng này kết cặp và tái tổ hợp với nhiễmsắcthể X
trong kỳ đầu của giảm phân I. Chúng được gọi là các vùng nhiễmsắcthể
thường giả (pseudoautosomal region-PAR) bởi vì bất kỳ gene nào định vị
trong các vùng này (cho đến nay chỉ mới phát hiện được 9 gene) đều được di
truyền hoàn toàn giống như gene trên nhiễmsắcthể thường. Nam có hai bản
sao của các gene này: một ở trong PAR củaYvà một ở trong vùng tương
đồng của X.
Khoảng 95% chiều dài củaY nằm giữa các PAR tạo ra vùng không tiếp hợp
(non- recombining region-NRY). Gần 80 gene đã được tìm thấy ở đây.
Chúng được xếp thành 2 nhóm chính. Các gene thuộc nhóm thứ nhất (mã hoá
các protein sử dụng cho tất cả các tế bào (cả hai giới)) được bểu hiện ở nhiều
mô. Các gene giữ nhà này (housekeeping gene) có thể tương đồng trên X mà
tránh khỏi sự bất hoạt X ở nữ. Các gene thuộc nhóm thứ hai mã hoá các
protein hoạt động chức năng chỉ ở trong tinh hoàn và không có thể tương
đồng trên X. Một gene có vai trò quan trọng trong nhóm này là SRY (sex-
determing region Y). SRY định vị trên cánh ngắn nằm ở bên ngoài PAR và
gây ra các khả năng biến đổi phôi thành nam giới.
2. Chất nhiễm sắcgiớitính của người
Đã từ lâu người ta đã biết rằng nữ có hai nhiễmsắcthể X trong khi đó nam
chỉ có một nhiễmsắcthể X. Như vậy mỗi gene liên kết với nhiễmsắcthể X
có hai bản sao đối với nữ và một bản sao đối với nam. Nếu tất cả các gene
trên nhiễmsắcthể X đều hoạt động thì ở nữ hàm lượng các các sản phẩm
(như enzym chẳng hạn) do các gene này mã hóa phải nhiều gấp đôi nam.
Trong thực tế hàm lượng các sản phẩm trên đều bằng nhau ở cả hai giới. Có
thể giải thích điều này như thế nào ?
Vào đầu thập niên 1960, Mary Lyon đã giả thuyết rằng một nhiễmsắcthể X
trong mỗi tế bào soma của nữ bị bất hoạt. Hiện tượng này dẫn đến kết quả
được gọi là " sự bù đắp về liều lượng gene" (Gene dosage compensation) làm
cho sản phẩm của gene liên kết với nhiễmsắcthể X của nam và nữ ngang
nhau. Giả thuyết Lyon cho rằng sự bất hoạt nhiễmsắcthể X xảy ra sớm trong
giai đoạn phát triển phôi ở giống cái. Ở một số tế bào, nhiễmsắcthể X bị bất
hoạt có nguồn góc từ bố, trong khi ở những tế bào khác nhiễmsắcthể X bị
bất hoạt có nguồn gốc từ mẹ. Quá trình bất hoạt này là ngẫu nhiên. Khi một
nhiễm sắcthể X bị bất hoạt trong một tế bào, nó sẽ duy trì sự bất hoạt này ở
tất cả các thế hệ tế bào con cháu. Như vậy sự bất hoạt nhiễmsắcthể X là
ngẫu nhiên nhưng lại được cố định.
Sự bất hoạt nhiễmsắcthể X sẽ dẫn đến kết quả là ở tất cả cơ thể cái bình
thường có hai quần thể tế bào phân biệt: một quần thể có nhiễmsắcthể X
hoạt động nhận được từ bố và một quần thể có nhiễmsắcthể X hoạt động
nhận được từ mẹ. Với hai quần thể tế bào này, giống cái là dạng khảm đối với
nhiễm sắcthể X, giống đực chỉ có một bản sao củanhiễmsắcthể X là dạng
bán hợp tử (hemizygous) đối với nhiễmsắcthể X.
Giả thuyết Lyon đã đưa ra một số bằng chứng, phần lớn nhận được từ các
nghiên cứu về động vật và người.
Các nghiên cứu của Di truyền học trong thập kỷ 1940 đã cho thấy rằng các tế
bào gian kỳ của mèo cái thường chứa một khối chấtnhiễmsắc dày đặc bắt
màu thuốc nhuộm ở trong nhân tế bào. Các khối này chưa bao giờ tìm thấy ở
giống đực. Chúng được gọi là thể Barr, do Murray Barr, một nhà Di truyền
học đã mô tả chúng. Barr đã giải thích rằng thể Barr tương ứng với một
nhiễm sắcthể X kết đặc cao. Trạng thái kết đặc này phản ánh thực tế là ADN
của nó được tái bản chậm hơn ADN các nhiễmsắcthể khác trong pha S.
Các nghiên cứu tiếp theo đã xác định mARN được sao chép chỉ từ một nhiễm
sắc thể X trong tế bào của con cái bình thường. Quá trình bất hoạt xảy ra
khoảng hai tuần sau khi thụ tinh. Quá trình được khởi đầu ở một vị trí đơn
(single location) trên cánh dài củanhiễmsắcthể X (trung tâm bất hoạt X) và
sau đó trải dài dọc theo nhiễmsắc thể. Sự bất hoạt củanhiễmsắcthể X là
thường xuyên đối với tất cả các tế bào soma ở con cái, nhưng nó phải trở nên
hoạt hóa trong dòng tế bào mầm của cơ thể cái, do vậy mỗi tế bào trứng sẽ
nhận được một bản sao củanhiễmsắcthể X hoạt động.
Theo giả thuyết Lyon, số lượng thể Barr trong các tế bào soma là luôn luôn
bằng số nhiễmsắcthể X trừ đi 1. Cơ thể cái bình thường có một thể Barr
trong tế bào soma trong khi các con đực lại không có. Nam bị hội chứng
Klinefelter (XXY) có một thể Bar. Dạng hội chứng này đã dẫn đến một câu
hỏi: Nếu nhiễmsắcthể X thừa bị bất hoạt thì tại sao người mang nhiễmsắc
thể X thừa có kiểu hình không bình thường ? Câu trả lời là sự bất hoạt của
nhiễm sắcthể X là không hoàn toàn. Một vài vùng củanhiễmsắcthể X bất
hoạt vẫn hoạt động ở tất cả các bản sao. Một nghiên cứu mới đây cho thấy
20% gene củanhiễmsắcthể X bất hoạt có thể vẫn hoạt động. Các gene này
là tương đồng với các gene trên nhiễm sắcthểY và các bản sao của chúng đã
góp phần tạo nên sự không bình thường của kiểu hình.
Trung tâm bất hoạt X chứa gene cần thiết cho sự bất hoạt có tên là XIST (X-
inactive specific transcript), gene này được sao mã thành mARN 15-17 kb
nhưng không được dịch mã.
Một điểm đặc biệt khác củanhiễmsắcthể X bất hoạt là sự methyl hóa, có
khả năng là sự methyl hóa chịu trách nhiệm duy trì sự bất hoạt của một nhiễm
sắc thể X đặc biệt trong tế bào.
Hương Thảo
. Nhiễm sắc thể Y và chất nhiễm sắc
giới tính của người
1. Nhiễm sắc thể Y của người
Trái ngược với nhiễm sắc thể X, nhiễm sắc thể Y hoàn toàn nhỏ và. PAR và
g y ra các khả năng biến đổi phôi thành nam giới.
2. Chất nhiễm sắc giới tính của người
Đã từ lâu người ta đã biết rằng nữ có hai nhiễm sắc thể