Tin tức | Nhóm nghiên cứu của Đại học Hebrew Jerusalem phát hiện cấu trúc lông chuyển mới trong tế bào trứng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh ở người
Con người có gần 70% số gen tương đồng với một loài cá nhiệt đới nhỏ là cá ngựa vằn. Mức độ tương đồng cao này, cùng với phôi trong suốt và tốc độ phát triển nhanh, đã khiến cá ngựa vằn trở thành sinh vật mô hình được sử dụng rộng rãi trong sinh học và y học.
Khi quan sát các tế bào trứng cá ngựa vằn theo thời gian thực, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Yaniv Elkouby tại Khoa Y, Đại học Hebrew Jerusalem (HU), dẫn đầu đã bất ngờ phát hiện một cấu trúc tế bào chưa từng được biết đến: một lông chuyển dạng sợi xoắn kéo dài từ tế bào trứng vào cụm tế bào trứng xung quanh. Phát hiện này thách thức hiểu biết thông thường về cấu trúc tế bào trứng và có thể mở ra hướng nghiên cứu mới về vô sinh và sảy thai do bất thường nhiễm sắc thể ở người.
Lông chuyển di chuyển nhiễm sắc thể có thể đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe sinh sản
Nghiên cứu sâu hơn cho thấy lông chuyển mới phát hiện có chức năng hoạt động. Bằng cách kết nối với “hệ thống dây cáp” bên trong tế bào trứng, lông chuyển kéo và định vị chính xác các nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân, giúp sắp xếp vật chất di truyền chính xác và có hệ thống khi trứng trưởng thành.
“Lông chuyển bên ngoài này hoạt động như một mỏ neo, ổn định toàn bộ cơ chế kiểm soát nhiễm sắc thể để cơ chế có thể hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy,” Tiến sĩ Elkouby giải thích. Quá trình này rất quan trọng đối với sự phát triển khỏe mạnh của trứng và khả năng hình thành phôi khỏe mạnh.
Sau đó, nhóm nghiên cứu phát hiện cấu trúc tương tự trong tế bào tinh trùng cá ngựa vằn và tế bào trứng, tinh trùng của chuột. Điều này cho thấy lông chuyển có thể là một thành phần phổ biến nhưng đã bị bỏ qua trong quá trình tiến hóa của tế bào mầm.
Từ cá đến người: Rối loạn chức năng lông chuyển có thể hé lộ cơ chế vô sinh mới
Trong sinh sản ở người, sai sót trong việc sắp xếp hoặc phân ly nhiễm sắc thể thường gây phát triển phôi bất thường, sảy thai hoặc vô sinh. Nguyên nhân của những sai sót này vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Cấu trúc lông chuyển mới được xác định, có liên quan chặt chẽ đến việc tổ chức nhiễm sắc thể, có thể là mảnh ghép còn thiếu trong lời giải thích.
Một số rối loạn di truyền hiếm gặp, được gọi là bệnh lý lông chuyển, đã được biết là gây giảm khả năng sinh sản và các rối loạn phát triển nghiêm trọng ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Những vấn đề này nhìn chung được cho là do các loại lông chuyển đã biết khác gây ra. Phát hiện về lông chuyển mới này đưa ra một lời giải thích khả dĩ khác.
Như Tiến sĩ Elkouby nhận định, “Việc xác định các cơ chế này đưa chúng ta đến gần hơn một bước với việc tìm ra giải pháp.”
Nghiên cứu tế bào và hình ảnh tiên tiến
Để quan sát chức năng động của lông chuyển, nhóm nghiên cứu đã phát triển và sử dụng các phương pháp tiên tiến, bao gồm kính hiển vi sống độ phân giải cao, chụp ảnh ba chiều, nuôi cấy mô buồng trứng, cắt và thao tác bằng laser, cùng nhiều phân tích đột biến gen. Kết hợp lại, các kỹ thuật này cung cấp hình ảnh rõ ràng đầu tiên về cấu trúc và chức năng của lông chuyển.
Nghiên cứu do các nghiên cứu sinh tiến sĩ của Tiến sĩ Elkouby là Avishag Mytlis và Vineet Kumar đồng chủ trì, với sự hợp tác quốc tế từ phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Sudipto Roy tại Viện Sinh học Phân tử và Tế bào (Proteos) ở Singapore và phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Ruxandra Bachmann-Gagescu tại Đại học Zurich.
Phát hiện này được công bố trên Science trong một bài báo có tiêu đề “Kiểm soát cơ sinh học của bó nhiễm sắc thể giảm phân và sự hình thành tế bào mầm bởi lông chuyển zygotene”.
Tin tức | Nhóm nghiên cứu của Đại học Hebrew Jerusalem phát hiện cấu trúc lông chuyển mới trong tế bào trứng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh ở người
Tin tức | Nhóm nghiên cứu của Đại học Hebrew Jerusalem phát hiện cấu trúc lông chuyển mới trong tế bào trứng, mở ra hiểu biết mới về vô sinh ở người
Con người có gần 70% số gen tương đồng với một loài cá nhiệt đới nhỏ là cá ngựa vằn. Mức độ tương đồng cao này, cùng với phôi trong suốt và tốc độ phát triển nhanh, đã khiến cá ngựa vằn trở thành sinh vật mô hình được sử dụng rộng rãi trong sinh học và y học.
Khi quan sát các tế bào trứng cá ngựa vằn theo thời gian thực, nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Yaniv Elkouby tại Khoa Y, Đại học Hebrew Jerusalem (HU), dẫn đầu đã bất ngờ phát hiện một cấu trúc tế bào chưa từng được biết đến: một lông chuyển dạng sợi xoắn kéo dài từ tế bào trứng vào cụm tế bào trứng xung quanh. Phát hiện này thách thức hiểu biết thông thường về cấu trúc tế bào trứng và có thể mở ra hướng nghiên cứu mới về vô sinh và sảy thai do bất thường nhiễm sắc thể ở người.
Lông chuyển di chuyển nhiễm sắc thể có thể đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe sinh sản
Nghiên cứu sâu hơn cho thấy lông chuyển mới phát hiện có chức năng hoạt động. Bằng cách kết nối với “hệ thống dây cáp” bên trong tế bào trứng, lông chuyển kéo và định vị chính xác các nhiễm sắc thể trong quá trình giảm phân, giúp sắp xếp vật chất di truyền chính xác và có hệ thống khi trứng trưởng thành.
“Lông chuyển bên ngoài này hoạt động như một mỏ neo, ổn định toàn bộ cơ chế kiểm soát nhiễm sắc thể để cơ chế có thể hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy,” Tiến sĩ Elkouby giải thích. Quá trình này rất quan trọng đối với sự phát triển khỏe mạnh của trứng và khả năng hình thành phôi khỏe mạnh.
Sau đó, nhóm nghiên cứu phát hiện cấu trúc tương tự trong tế bào tinh trùng cá ngựa vằn và tế bào trứng, tinh trùng của chuột. Điều này cho thấy lông chuyển có thể là một thành phần phổ biến nhưng đã bị bỏ qua trong quá trình tiến hóa của tế bào mầm.
Từ cá đến người: Rối loạn chức năng lông chuyển có thể hé lộ cơ chế vô sinh mới
Trong sinh sản ở người, sai sót trong việc sắp xếp hoặc phân ly nhiễm sắc thể thường gây phát triển phôi bất thường, sảy thai hoặc vô sinh. Nguyên nhân của những sai sót này vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Cấu trúc lông chuyển mới được xác định, có liên quan chặt chẽ đến việc tổ chức nhiễm sắc thể, có thể là mảnh ghép còn thiếu trong lời giải thích.
Một số rối loạn di truyền hiếm gặp, được gọi là bệnh lý lông chuyển, đã được biết là gây giảm khả năng sinh sản và các rối loạn phát triển nghiêm trọng ở trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ. Những vấn đề này nhìn chung được cho là do các loại lông chuyển đã biết khác gây ra. Phát hiện về lông chuyển mới này đưa ra một lời giải thích khả dĩ khác.
Như Tiến sĩ Elkouby nhận định, “Việc xác định các cơ chế này đưa chúng ta đến gần hơn một bước với việc tìm ra giải pháp.”
Nghiên cứu tế bào và hình ảnh tiên tiến
Để quan sát chức năng động của lông chuyển, nhóm nghiên cứu đã phát triển và sử dụng các phương pháp tiên tiến, bao gồm kính hiển vi sống độ phân giải cao, chụp ảnh ba chiều, nuôi cấy mô buồng trứng, cắt và thao tác bằng laser, cùng nhiều phân tích đột biến gen. Kết hợp lại, các kỹ thuật này cung cấp hình ảnh rõ ràng đầu tiên về cấu trúc và chức năng của lông chuyển.
Nghiên cứu do các nghiên cứu sinh tiến sĩ của Tiến sĩ Elkouby là Avishag Mytlis và Vineet Kumar đồng chủ trì, với sự hợp tác quốc tế từ phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Sudipto Roy tại Viện Sinh học Phân tử và Tế bào (Proteos) ở Singapore và phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Ruxandra Bachmann-Gagescu tại Đại học Zurich.
Phát hiện này được công bố trên Science trong một bài báo có tiêu đề “Kiểm soát cơ sinh học của bó nhiễm sắc thể giảm phân và sự hình thành tế bào mầm bởi lông chuyển zygotene”.
Nguồn bài viết:
Tổng hợp trực tuyến