Sự biểu hiện gene endorphin được ưu ái trong quá trình tiến hóa của người ppt

S
ự biểu hiện gene endorphin
được ưu ái trong quá trình
tiến hóa của người.


Người và tinh tinh có chung ít nhất
98% trình tự DNA. Dẫu vậy tinh tinh
là một lòai đang g
ặp nhiều nguy hiểm
trong tự nhiên còn con người thì
đang
sử dụng tri thức hiểu biết cao cấp để
thay đổi bộ mặt trái đất. Điều gì tạo
nên sự khác biệt này? Ba mươi năm
trước, nhà di truyền học Mary-Claire
King và nhà sinh hóa học Allan
Wilson giả định rằng sự khác biệt
nằm ở chỗ với cùng một gene thì sự
điều hòa gene giữa hai lòai đã có
những thay đổi đáng kể chứ không
phải do sự khác biệt trình tự protein
do gene này mã hóa
(xem Science, 11
April 1975, trang. 107). Một nghiên
cứu mới về tiến trình thay đổi về mặt
tiến hóa lên sự điều hòa biểu hiện các
gene liên quan đ
ến nhận thức, tập tính
và trí nhớ cho thấy rằng King và

Wilson ít ra đã đúng một phần.

Các nhà nghiên cứu
nhận định rằng công
trình mới này chính
là một trong những
thí dụ đầu tiên tìm
thấy trên người về cái gọi là sự chọn
lọc nằm ở mức độ các yếu tố điều
hòa; và nó cũng bổ sung thêm vào
danh sách ngắn các gene điều khiển
họat động não được cho là rất được
“sủng ái” trong suốt quá trình tiến
hóa của người. “Bằng chứng rất hấp
dẫn” Bruce Lahn nhà nghiên cứu di
truyền tiến hóa của Đại học Chicago
hồ hởi phát biểu. Tuy thế ông và
nhiều đồng nghiệp khác chú ý rằng
điều mơ hồ nằm ở chỗ người ta vẫn
không biết chính xác là đặc tính tập
tính hay hành vi được ưa thích thông
qua quá trình chọn lựa này.

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế
do nhà sinh học tiến hóa Gregory
Wray ở Duke University, Durham,
North Carolina đã tập trung vào gene
mã hóa protein có tên prodynorphin
(PDYN) một tiền chất của nhiều
endorphins (các phân tử giống thuốc

phiện liên quan trong nhi
ều họat động
sinh học như học tập, chịu đựng cơn
đau, tập tính gắn kết xã hội và thập
chí cả linh tính). Gene PYDN được
điều khiển bởi vùng promoter nằm
ngay trên thượng nguồn của chính
gene này. Các nghiên cứu trước đây
chỉ ra rằng một đọan 68 bp của vùng
promoter này có sự biến thiên về số
lượng giữa người và người, nhiều
người mang 2 hoặc có khi mang 4
phiên bản của mảnh 68 bp. Mặc dù
các nhà cứu đã ít nhiều tìm thấy bằng
chúng rằng sự biến thiên số lượng
mảnh 68 bp có liên quan đến các
chứng bệnh tâm thần phân liệt, động
kinh hay nghiện ma túy, nhưng nó
vẫn gây ngạc nhiên là làm thế nào số
phiên bản và những dạng biến thể
khác của mảnh 68 bp có thể ảnh
hưởng lên chức năng của gene?

Wray và cộng sự đã đọc trình từ của
vùng promoter và một số vùng DNA
bao quanh khác từ 74 nhiễm sắc thể
người cũng như 32 nhi
ễm sắc thể từ 7
lòai linh trưởng khác, bao gồm tinh
tinh, khỉ đột và đười ươi. Theo kết

quả công bố trên PloS Biology số
tháng 12
( />rv/?request=get-
document&doi=10.1371/journal.pbio.
0030387), ở tất cả các lòai linh
trưởng không phải người, mảnh 68bp
chỉ tồn tại với 1 phiên bản. Hơn
nữa, tất cả các mảnh ở ngư
ời đều có 5
đột biến mà không tìm thấy ở linh
trưởng khác. Nhóm nghiên c
ứu đi đến
kết luận rằng cách đây chính là bằng
chứng mạnh mẽ về sự chọn lọc tự
nhiên diễn ra ở các chủng tộc người
sau khi con người tách khỏi d
òng tinh
tinh khỏang 5 -7 triệu năm trước

Để tìm hiểu liệu rằng sự khác biệt
promoter có thật sự làm thay đổi sự
biểi hiện gene hay không? Nhóm
nghiên cứu đã đưa mảnh 68 bp hoặc
của người hoặc của tinh tinh vào
dòng tế bào thần kinh ngư
ời nuôi cấy.
Kết quả cho thấy mảnh 68bp của
người đã cảm ứng biểu hiện
gene PDYN nhiều hơn so v
ới tinh tinh

là 20%.

Nhà sinh học phân tử Sean Carroll
của trường Đại học Wisconsin,
Madison nhấn mạnh “Công trình của
nhóm Wray chính là bằng chứng trực
tiếp cho lý thuyết của King và
Wison”. Carroll còn thêm rằng các
tác giả nghiên cứu đã cung cấp một
bản đồ chỉ dẫn cho các kiểm tra về
mặt thực nghiệm các quá trình tiến
hóa trong sự điều hòa biểu hiện gene.


Nhà tiến hóa phân từ Svante Pääbo
thuộc Viện Max Planck – Nhân
chủng học tiến hóa ở Leipzig,
Germany, đồng ý rằng bài báo đã
cung c
ấp bằng chứng đầy thuyết phục
về sự chọn lựa dương tính. Nhưng
Pääbo lưu tâm rằng nghiên cứu này
không giải thích tại sao đột biến điều
hòa lại quan trong hơn đột biến cấu
trúc trong suốt tiến trình tiến hóa của
người?

Do tầm quan trọng của
gene PDYN trong họat động sinh học
người, các tác giả gợi ý rằng sự thay

đổi tiến hóa trong sự điều hòa của nó
đã giúp tách biệt người và tinh tinh.
Nhưng Lahn nói rằng những kết luận
như thế hãy còn quá sớm cho tối khi
các nhà nghiên cứu hiểu biết nhiều
hơn tại sao những biến đổi như th
ế lại
được ưu ái trong quá trình ch
ọn lọc tự
nhiên. “Hãy còn quá sớm để nói rằng
những biến đổi như thế là chìa khóa
để kiến tạo con người chúng ta” Lahr
kết luận, “nhưng dẫu sao đó cũng là
một lý thuyết hợp lý”