Đàn ông đang dần mất đi nhiễm sắc thể Y dẫn tới mối lo con người tuyệt chủng. Nhưng phát hiện về gene giới tính mới đã mang lại hy vọng.

Dưới đây là bài viết của Giáo sư Jenny Graves, chuyên gia Di truyền học và Phó Hiệu trưởng, Đại học La Trobe (Australia) về nguy cơ nam giới mất dần nhiễm sắc thể Y đăng trên Economic Times: 

Gene quy định giới tính nam trên nhiễm sắc thể Y quyết định giới tính của con người và động vật có vú. Nhưng nhiễm sắc thể Y của con người đang bị thoái hóa và có thể biến mất sau vài triệu năm nữa, dẫn đến sự tuyệt chủng trừ khi chúng ta tiến hóa một gene giới tính mới.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cho biết hai nhánh của một loài gặm nhấm đã mất nhiễm sắc thể Y nhưng vẫn tồn tại. Bài báo mới của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ cho thấy chuột gai đã phát triển một gene xác định giới tính đực như thế nào.

Một số nhà khoa học lo ngại về nguy cơ nhiễm sắc thể dần biến mất. Ảnh minh họa: Ymcacf

Cách nhiễm sắc thể Y quyết định giới tính 

Ở người cũng như ở các loài động vật có vú khác con cái có hai nhiễm sắc thể X và con đực có một nhiễm sắc thể X, một nhiễm sắc thể Y. 

Nhiễm sắc thể X chứa khoảng 900 gene thực hiện đủ nhiệm vụ nhưng không liên quan đến giới tính. Nhiễm sắc thể Y chứa ít gene (khoảng 55) và rất nhiều DNA không mã hóa - DNA lặp đi lặp lại đơn giản dường như không làm gì cả.

Nhưng nhiễm sắc thể Y chứa một gene rất quan trọng giúp khởi động sự phát triển của giới tính nam trong phôi thai. Khoảng 12 tuần sau khi thụ thai, gene này tác động tới những gene khác điều chỉnh sự phát triển của tinh hoàn. Tinh hoàn phôi thai tạo ra nội tiết tố nam (testosterone và các dẫn xuất), đảm bảo sự phát triển của một bé trai. 

Gene giới tính chính này gọi là SRY, được xác định vào năm 1990. SRY hoạt động bằng cách kích hoạt một lộ trình di truyền bắt đầu bằng gene SOX9. Đây là chìa khóa để xác định giới tính đực ở tất cả các loài động vật có xương sống, mặc dù không nằm trên nhiễm sắc thể giới tính.

Nhiễm sắc thể Y biến mất

Hầu hết các động vật có vú đều có nhiễm sắc thể X và Y tương tự con người. Nhiễm sắc thể X có nhiều gene và nhiễm sắc thể Y có SRY cùng với một số gene khác. Hệ thống này có vấn đề do lượng gene X ở nam và nữ không bằng nhau.

Trong khi đó, ở thú mỏ vịt, cặp XY chỉ là nhiễm sắc thể thường, có số gene bằng nhau. Điều này cho thấy, cách đây không lâu, ở động vật có vú, X và Y là cặp nhiễm sắc thể bình thường có cùng số gene. 

Điều này đồng nghĩa nhiễm sắc thể Y ở người đã mất 845 gene trong 166 triệu năm khi con người và thú mỏ vịt tiến hóa riêng rẽ, tương đương khoảng 5 gene/triệu năm. Với tốc độ này, 55 gene cuối cùng sẽ biến mất sau 11 triệu năm nữa.

Phỏng đoán về sự diệt vong sắp xảy ra của nhiễm sắc thể Y đã tạo ra một làn sóng tranh luận. Cho đến nay vẫn có những tuyên bố và phản bác về thời gian tồn tại dự kiến của nhiễm sắc thể Y, ước tính từ vô cực đến vài nghìn năm.

Nhà khoa học Asato Kuroiwa cùng đồng nghiệp phát hiện ra gene xác định giới tính mới ở chuột gai. Ảnh: Conversation

Loài gặm nhấm không có nhiễm sắc thể Y

Tin tốt là chúng ta biết về hai dòng động vật gặm nhấm đã mất nhiễm sắc thể Y nhưng vẫn sống sót.

Một số nhánh của chuột chũi ở Đông Âu và chuột gai ở Nhật Bản biến mất hoàn toàn nhiễm sắc thể Y và SRY. Nhiễm sắc thể X vẫn còn như cũ hoặc gấp đôi ở cả hai giới. 

Nhà sinh vật học Asato Kuroiwa của Đại học Hokkaido và các đồng nghiệp tiến hành nghiên cứu chuột gai - một nhóm gồm ba loài trên các hòn đảo của Nhật, tất cả đều có nguy cơ tuyệt chủng.

Nhóm của Kuroiwa phát hiện ra hầu hết các gen trên nhiễm sắc thể Y của chuột gai đã di chuyển đến các nhiễm sắc thể khác. Nhưng họ không tìm thấy dấu hiệu của SRY, cũng như gene thay thế. 

Họ phát hiện ra một sự khác biệt nhỏ gần gene giới tính SOX9. Một đoạn DNA nhân bản có mặt ở tất cả nam giới và không có ở nữ giới, tăng cường hoạt động của SOX9, cho phép SOX9 hoạt động mà không cần SRY.

Tương lai của nam giới

Nguy cơ biến mất của nhiễm sắc thể Y đã dẫn tới các suy đoán về tương lai của con người. 

Một số loài thằn lằn và rắn chỉ có con cái và tạo ra trứng từ gene của chính chúng thông qua quá trình sinh sản đơn tính. Nhưng điều này không thể xảy ra ở người hoặc các động vật có vú khác vì chúng ta có ít nhất 30 gene quan trọng chỉ hoạt động nếu đến từ người cha thông qua tinh trùng.

Để sinh sản, chúng ta cần tinh trùng và cần đàn ông, nghĩa là sự kết thúc của nhiễm sắc thể Y có thể báo trước sự diệt vong của loài người.

Phát hiện mới cho thấy một khả năng thay thế - đó là con người có thể tiến hóa một gene xác định giới tính mới. Tuy nhiên, sự tiến hóa này đi kèm với rủi ro. Điều gì sẽ xảy ra nếu ở những nơi khác nhau có những sự phát triển khác nhau? 

Một “cuộc chiến” gene giới tính có thể dẫn đến sự phân tách các loài mới, giống như ở chuột chũi và chuột gai.

Vì vậy, nếu ai đó đến thăm Trái đất trong 11 triệu năm nữa, họ có thể không tìm thấy con người - hoặc một số loài người khác. 

Theo An Yên (VietNamNet)