Gene tạo nên bi ến 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 c ủa 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 đ ến việc này, trong đó phân nữa đã đư ợc đọc trình tự. Nhưng Hopi Hoekstra, m ột 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 b ị 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 đư ợc 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 th ể. 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 l ấn át gene đó giải thích các biến dị màu s ắc từ ph ần này đến phần khác của cơ th ể 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 m àu 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. . Gene tạo nên bi ến 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. 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. 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