Khám phá Chimera cùng thực hư chuyện bé sinh đôi khác cha

Nhiều loại ung thư có thể được xem là chimera, là do thay đổi di truyền hoặc ngoại di truyền làm kích hoạt gen ung thư có khả năng thúc đẩy phát triển tế bào hoặc ngược lại, làm bất hoạt gen ức chế khối u gây ức chế sự phát triển của tế bào. Nắm rõ chimera ngoại di truyền, cũng như cơ chế làm gián đoạn các dấu ngoại di truyền và phương pháp sửa chữa những gián đoạn đó, có thể tạo ra một phương thức mới chống lại ung thư.>> xét nghiệm ADN

Khám phá Chimera và thực hư chuyện bé sinh đôi không cùng cha

Vượt qua cả ADN: Biểu hiện chimerism

Trong quá trình phát triển của phôi thai, bộ gen của các mô khác nhau thu thập các đặc điểm ngoại di truyền dưới hình dạng những dấu methyl hóa ADN. Nhưng trong một quần thể tế bào, giả thuyết là bộ gen ngoại di truyền có sự đồng nhất. Khi một vài tế bào không thuộc nhóm thu thập được các dấu methyl hóa, tạo ta hỗn hợp chimera trong mô, kết quả tạo ra một chimera ngoại di truyền. Những thay đổi ngoại di truyền có thể xảy ra trong suốt cuộc đời do những thay đổi môi trường như căng thẳng hay chấn thương, nhưng nếu thay đổi xảy ra ở giai đoạn sớm trong quá trình phát triển của phôi thì có thể dẫn đến tử vong.

Một trong những gen liên quan đến cơ chế ngoại di truyền sớm là TRIM28. Gen này giữ vai trò kiểm soát phiên mã trung gian ở những vùng nhất định của chất nhiễm sắc và được xem là giữ vai trò cơ bản trong việc thiết đặt lại ngoại di truyền trong quá trình phát triển của phôi. Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Jackson ở Maine, Singapore và Đại học Stanford tạo ra những chimera ngoại di truyền bằng cách gián đoạn gen TRIM28 ở chuột mẹ. Các nhà nghiên cứu thấy rằng không phải tất cả các tế bào trong phôi đều thiết đặt lại ngoại di truyền như là dự đoán tái thiết lập hệ gen, mà thay vào đó là dao động trong khoảng từ bình thường đến dạng hoàn toàn không được methyl hóa. Tác động trên tạo ra hỗn hợp chimera với kết quả rất thảm hại. Phôi chuột được tạo ra từ những con chuột mẹ thiếu hụt TRIM28 không sống sót quá 5 ngày sau khi được thụ tinh.

Nhiều loại ung thư có thể được xem là chimera, là do thay đổi di truyền hoặc ngoại di truyền làm kích hoạt gen ung thư có khả năng thúc đẩy phát triển tế bào hoặc ngược lại, làm bất hoạt gen ức chế khối u gây ức chế sự phát triển của tế bào. Nắm rõ chimera ngoại di truyền, cũng như cơ chế làm gián đoạn các dấu ngoại di truyền và phương pháp sửa chữa những gián đoạn đó, có thể tạo ra một phương thức mới chống lại ung thư. Thật vậy, trong khi đột biến di truyền dẫn đến ung thư là không thể đảo ngược thì điều tương tự lại không đúng đối với sự thay đổi ngoại di truyền, và khôi phục lại mô hình methyl hóa bình thường có thể đảo ngược kiểu hình bệnh. Ví dụ, khi nhóm nghiên cứu ở Singapore và U.S chuyển một tiền nhân (pronucleic) loại hoang dại vào phôi chuột đột biến, thì có 25% sống sót.

Dạng hình thức khác của thể khảm bắt nguồn từ tính bất hoạt của nhiễm sắc thể X. Trong quá trình phát triển phôi của động vật có vú, một trong 2 bản sao của nhiễm sắc thể X không hoạt động trong mỗi tế bào, nó có thể là sự bất hoạt NST X từ mẹ ở một số tế bào và nhiễm sắc thể X từ cha ở vài tế bào khác. Trong trường hợp này, tất cả con cái là thể khảm, bởi vì chúng được di truyền 1 nhiễm sắc thể X từ mẹ không giống với nhiễm sắc thể X từ bố. Mèo tam thể là một ví dụ về dạng khảm này, có gen liên kết với X dị hợp quy định màu lông dẫn đến biểu hiện nhiều màu loang lổ.>> dịch vụ xét nghiệm ADN huyết thống

Mèo tam thể là một ví dụ của chimera thể khảm. Ảnh: Warren Photographic

Dạng thể khảm này có thể mang lại lợi ích cho phụ nữ khi xét đến các bệnh di truyền liên kết với NST X: các tế bào biểu hiện gen X “khỏe mạnh” sẽ bù đắp cho những trường hợp biểu hiện đột biến khác nhau. Ví dụ, bệnh Fabry ở người phụ nữ dị hợp tử mang allele chịu trách nhiệm cho sự rối loạn lysosom liên kết với X, các tế bào sản suất ezyme khỏe mạnh đủ để bù đắp sự thiếu hụt từ các tế bào mang gen đột biến. Hay một rối loạn liên kết với X, Lesch-Nyhan, đặc trưng bởi sự thiếu hụt trong quá trình sản xuất của một enzyme quan trọng khác, dẫn đến tích tụ acid uric trong cơ thể. Trong khi các cậu bé bẩm sinh có những bất thường này sẽ phải đối mặt với sự thiếu hụt nghiêm trọng về trí tuệ và thể chất, ở các cô bé thì gen thiếu hụt thường xuyên nhận được enzyme bị thiếu từ các tế bào bình thường tại một số mô trên cơ thể và dần thay thế những mô bị thiếu. Trong trường hợp sau, tế bào biểu hiện gen bình thường có lợi thế tăng trưởng và phát triển trong các gen biểu hiện đột biến.

Một hay nhiều?

Chúng ta xem bản thân như những cá nhân đơn lẻ, nhưng có khi nào bạn dừng lại và suy nghĩ về điều này, thực sự chúng ta là ai? Mỗi cá nhân chúng ta được hình thành nên từ hàng nghìn tỷ tế bào, một vài trong số đó có thể thuộc về anh em, mẹ, hay con chúng ta. Thêm vào đó, chúng ta là nơi cư trú của hàng triệu vi khuẩn và các vi sinh vật khác, điều này có thể tác động đến kiểu hình mà gen biểu hiện, và bạn sẽ thấy hình ảnh một sinh vật được hình thành từ nhiều thực thể hơn là một cá nhân. Một trường phái mới trong lĩnh vực sinh học tuyên bố rằng chúng ta không phải là những cá nhân, mà là cộng đồng của các vật thể cộng sinh – các sinh vật khác nhau cùng sống trong một cơ thể.

Với cách suy nghĩ đó, chimera không còn là một nghịch lý di truyền, đúng hơn chỉ là một con đường khác trong bức tranh tiến hóa vô cùng đa dạng.>> Giám định ADN hành chính