Bí ẩn gien 'lạ' trong cơ thể người

Các nhà khoa học vừa phát hiện một số ADN không di truyền từ tổ tiên của chúng ta, và điều này có thể thay đổi nhận thức của con người về tiến hóa.

>> Công bố bản đồ biến thể gien người

ADN con người có đặc điểm của gene thực vật, vi sinh vật

Báo cáo mới được công bố trên chuyên san Genome Biology tập trung vào quá trình chuyển gien theo chiều ngang (HGT), tức chuyển đổi gien giữa các sinh vật sống cùng môi trường. Kết quả cho thấy từ thời hồng hoang con người đã thu thập những gien “ngoại lai” quan trọng từ các vi sinh vật trôi nổi trong môi trường. Cuộc nghiên cứu đã thách thức các quan điểm lâu nay cho rằng sự tiến hóa của động vật phụ thuộc hoàn toàn vào gien được truyền xuống qua nhiều thế hệ, và thậm chí còn cho rằng quá trình bổ sung gien “lạ” có thể vẫn đang tiếp diễn.

“Đây là cuộc nghiên cứu đầu tiên cho thấy mức độ phổ biến của HGT diễn ra trong thế giới động vật, bao gồm loài người, dẫn đến sự trỗi dậy của hàng chục đến hàng trăm gien “ngoại lai” tích cực”, theo trưởng nhóm nghiên cứu Alastair Crisp của Đại học Cambridge (Anh). Chuyên gia này cho hay, đáng ngạc nhiên là xu hướng trao đổi gien trên không phải hiếm, và trên thực tế có vẻ như HGT đóng góp vào quá trình tiến hóa của nhiều, thậm chí là toàn bộ các loài động vật. Tiến sĩ Crisp cho rằng có lẽ đã đến lúc con người nên đánh giá lại cách thức chúng ta luôn suy nghĩ về tiến hóa.

Bộ gien người từng tiếp nhận gien ngoại lai trong môi trường bên cạnh gien di truyền từ tổ tiên - (Ảnh: Shutterstock)

HGT là diễn biến thường thấy trong các sinh vật đơn bào, và được đánh giá là một quy trình quan trọng trong việc giải thích cách thức tiến hóa nhanh chóng của vi khuẩn, chẳng hạn như khả năng vô hiệu hóa các dòng kháng sinh. Đây là cơ chế được cho là đóng vai trò quan trọng trong công cuộc tiến hóa của một số động vật, bao gồm giun tròn vốn thu thập gien từ các vi sinh vật và thực vật. Một số loài bọ cánh cứng được phát hiện “mượn” gien vi khuẩn để sản xuất enzyme tiêu hóa được hạt cà phê. Tuy nhiên, ý tưởng HGT cũng xuất hiện ở những loài động vật vô cùng phức tạp, như loài người, thật sự là vấn đề gây tranh cãi trong giới khoa học.

Các nhà nghiên cứu đã phân tích bộ gien của 12 loài ruồi giấm, 4 loài giun tròn và 10 loài linh trưởng, gồm cả con người. Họ tìm cách nhận định gien nào là gien “ngoại lai”, và bằng cách so sánh với các nhóm khác trong cùng loài, có thể đoán được những gien này đã được dung nạp vào thời điểm nào trong quá trình tiến hóa. Một số gien, bao gồm gien chỉ nhóm máu ABO, xác định được loài có xương sống tiếp nhận thông qua phương pháp HGT. Ở loài người, các chuyên gia Anh xác nhận có 17 gien từng được đề cập trước đó đã được nạp vào gien người bằng HGT, và tìm được 128 gien “lạ” trong bộ gien của nhân loại chưa từng được phát hiện trước đây.

Trong số này, một số gien có liên quan đến quá trình trao đổi chất của lipid, bao gồm sự phân hủy a xít béo và hình thành glycolipid. Những gien khác đóng góp vào các phản ứng miễn dịch, bao gồm phản ứng kháng viêm, truyền tín hiệu tế bào miễn dịch và phản ứng chống vi khuẩn… Những gien vừa được phát hiện nhiều khả năng được truyền từ vi khuẩn và sinh vật đơn bào, nhưng một số lại bắt nguồn từ vi rút, chịu trách nhiệm đến 50 gien “lạ” trong bộ gien của linh trưởng.

Từ khóa liên quan:

gien lạ

ADN

di truyền

vi sinh vật

sự tiến hóa

nghiên cứu

sinh vật đơn bào