Trứng “ăn” ti thể của tinh trùng
Trong suốt quá trình thụ tinh, toàn bộ tinh trùng đi vào trong trứng, Tuy nhiên, hầu hết bào quan của nó, bao gồm ti thể, không được truyền cho thế hệ sau. Một nghiên cứu ở Fanco-Mỹ bao gồm các nhà khoa học từ CNRS, Inserm, Viện Pastuer, Đại học Paris và UPMC lần đầu tiên chứng minh các bào quan của tinh trùng được phân hủy bởi trứng chỉ một thời gian ngắn sau thụ tinh.
Công bố trên tạp chí Science ngày 28/10/2011, những phát hiện này có thể cải thiện kỹ thuật tạo dòng và HTSS và giúp hiểu rõ hơn nguồn gốc tiến hóa của sự loại bỏ ti thể của bố.
Ti thể, một bào quan chuyên hóa trong việc sản xuất năng lượng, độc lập với bộ gen của chúng. Tuy nhiên, hầu hết sinh vât, bao gồm cả động vật có vú, DNA ti thể từ bố không được truyền cho thế hệ sau. Chỉ ti thể của mẹ, có sẵn trong trứng, là được giữ lại. Tuy nhiên, người ta vẫn không biết rằng bằng cách nào và khi nào ti thể của bố bị thoái hóa cho đến khi nghiên cứu này đưa ra câu trả lời, sử dụng mô hình giun tròn C. elegans.
Các nhà nghiên cứu chứng minh rằng, trong vài phút sau thụ tinh, trứng khởi sự một quá trình thực bào bao gồm sự cô lập các thành phần của tinh trùng trong một bóng màng và sau đó loại bỏ chúng bằng các enzyme phân hủy. Sử dụng PCR, họ có thể xác định được toàn bộ vật liệu di truyền từ ti thể của bố bị phân hủy nhanh chóng sau thụ tinh.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã bất hoạt cơ chế tế bào bao gồm sự phân hủy tinh trùng và quan sát sự duy trì ti thể của bố trong phôi. Để xác định quá trình này có được bào tồn ở động vật có vú hay không, họ phân tích trứng chuột vừa mới thụ tinh về sự có mặt của các marker chuyên biệt cho bước khởi đầu của sự tự thực bào. Họ quan sát sự phân hủy protein trứng bao xung quanh phần giữa của tinh trùng, nơi tập trung của ti thể tinh trùng, chỉ ra rằng cơ chế phân hủy tương tự cũng diễn ra trong động vật có vú.
Dựa vào sự chuyển hóa rất cao của chúng, tinh trùng có thể trải qua sự đột biến thường xuyên của DNA ti thể. Bằng cách loại bỏ DNA này, trứng sẽ ngăn cản những đột biến như vậy tiếp tục tồn tại và ảnh hưởng đến thế hệ con. Công trình này mở đường cho những thí nghiệm mới để kiểm tra lại giả thuyết này. Bằng cách bất hoạt sự phân hủy tinh trùng, các sinh vật chứa cả ti thể của mẹ và bố có thể được tạo nên và nghiên cứu cho các tác động tiếp theo. Cuối cùng, những phát hiện này làm nổi bật vấn đề về số phận của ti thể bố ở phôi được tạo ra bởi tạo dòng hay các kỹ thuật HTSS tiên tiến. Những kỹ thuật này cho phép làm rõ sự đáp ứng tự thực bào của trứng và sự phân hủy tiếp theo của ti thể bố,có góp phần nào đó vào sự phát sinh bệnh lý hay không? Vấn đề này cần được thảo luận thêm.
Thể tự thực bào (màu xanh) tạo thành sau khi thụ tinh để phân hủy bào quan từ tinh trùng trong sự phân chia đầu tiên của phôi (thoi phân cực màu đỏ)
Lâm Thị Mỹ Hậu
Nghiên cứu viên PTN NC & UD Tế Bào Gốc
Trường ĐH Khoa học Tự nhiên
