Gen chịu trách nhiệm chuyển đổi giới tính ở dưa Melon cung cấp đầu mối về sự tiến hóa giới tính
Một chức năng được khám phá gần đây của một hoóc môn ở dưa melon cho thấy nó có vai trò trong cách thức mà hệ thống giới tính tiến hoá ở thực vật. Nghiên cứu này được dẫn đầu bởi các nhà khoa học Pháp và Mỹ, đã xuất hiện gần đây trên tạp chí khoa học.
Các nhà khoa học từ nhiều viện nghiên cứu ở Pháp, dẫn đầu bởi Abdel Bendahmane thuộc Viện nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế (INRA) đã cô lập gen xác định giới tính ở dưa melon và kiểm tra chức năng của nó. Nằm trong nổ lực cộng tác, hai nhà sinh học Jonathan Flowers and Michael Purugganan thuộc Trung tâm Nghiên cứu bộ gen và hệ thống sinh học, đại học New York, đã tiến hành những phân tích về tiến hoá của nghiên cứu này.
Do hệ thống giới tính của thực vật thì đa dạng, các loài có thể thuộc nhiều tổ hợp khác nhau của tính đực, cái hoặc là lưỡng tính, nên sự tiến hoá của chúng đã từ lâu được các nhà khoa học quan tâm.
Nhà sinh học Purugganan giải thích: “Nếu chúng ta có thể hiểu hệ thống giới tính khác nhau ở thực vật đã tiến hoá theo cách nào thì chúng ta có thể bắt đầu hiểu về cách tiến hoá của giới tính trong sự tiến hoá chung”. Các nhà nghiên cứu đã tập trung vào vai trò được điều khiển bởi hoóc môn ethylen, một loại hoóc môn có vai trò trong sự chín trái. Nhóm nghiên cứu người Pháp đã xác định rằng một enzim liên quan trong việc tổng hợp loại hoóc môn này cũng có liên quan trong sự tiến hoá của sự chuyển đổi giới tính từ hoa đực sang hoa lưỡng tính. Đây là phát hiện về mối liên lết giữa mức độ hoóc môn và sự xác định giới tính.
Các nhà khoa học cũng đã cố gắng xác định liệu có phải sự thay đổi ở mức độ ethylen (do đó dẫn đến kết quả về hệ thống giới tính) là kết quả của sự tiến hoá chọn lọc. Câu trả lời đang được xem xét ở gen mã hoá cho enzim tổng hợp ethylen, được gọi là CmACS-7; gen này có đột biến gây ra sự chuyển đổi giới tính ở dưa melon.
Sau khi kiểm tra tính đa dạng phân tử trong gen này, so sánh với các gen khác trong bộ gen của dưa melon và sử dụng mô hình toán học, các nhà nghiên cứu kết luận mức độ của sự biến đổi phân tử tại gen mã hoá cho enzim tổng hợp ethylen đã xảy ra không phải do sự ngẫu nhiên, mà là mô hình phù hợp với sự tiến hoá chọn lọc ưu tiên cho sự đột biến chuyển đổi giới tính ở dưa melon.
Purugganan nhận xét: “Con người và các động vật hữu nhũ nói chung chỉ có hai loại giới tính là đực và cái, nhưng các loài khác, bao gồm thực vật, có thể tiến hoá theo các hệ thống phức tạp về sự kết hợp giới tính”
Ông cho rằng nghiên cứu này cung cấp cho chúng ta những hiểu biết mới về cơ sở phân tử của sự xác định giới tính và cho phép chúng ta hiểu về các hệ thống giới tính khác nhau.
Nguyễn Xuân Dũng (Nguồn: ScienceDaily 8/82008)