Tinh trùng dùng chất độc để đánh bại đối thủ cạnh tranh

Nghiên cứu mới đây phát hiện ra rằng những tinh trùng chiến thắng trong cuộc đua tới gặp trứng sử dụng các đột biến của yếu tố di truyền để đầu độc đối thủ của mình.

Các thí nghiệm trên chuột cho thấy yếu tố di truyền được gọi là "t-haplotype" là nhân tố cần thiết để sản xuất tinh trùng cấp tiến - những tinh trùng có khả năng chiến thắng cuộc đua.

Các gene T-haplotype quy định sự tổng hợp của một phân tử gọi là RAC1. Các thí nghiệm cho thấy tinh trùng tiến bộ cần một lượng nhỏ RAC1 cho quá trình di chuyển.

“Mức RAC1 tối ưu là rất quan trọng đối với khả năng bơi của các cá thể tinh trùng tới các tế bào trứng", tác giả nghiên cứu Alexandra Amaral - nhà khoa học tới từ Viện Max Planck về Di truyền Phân tử (Đức) cho biết.

Tinh trùng dùng chất độc để đánh bại đối thủ cạnh tranh. (Ảnh: Shutterstock)

Trong nghiên cứu, Amaral và các cộng sự thử nghiệm sự phân bố của tinh trùng t-haplotype trong các mô hình chuột khác nhau.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khả năng di chuyển của tinh trùng cao nhất ở những con chuột có tinh trùng có t-haplotype phân bố đồng đều nhất.

Khả năng di chuyển của những con chuột chỉ có tinh trùng bình thường kém hơn.

Khi các nhà khoa học quan sát tinh trùng t-haplotype và tinh trùng bình thường bơi cùng nhau, họ nhận thấy t-haplotype có thể bơi trực tiếp về phía trứng, trong khi tinh trùng bình thường bơi chậm và không định hướng.

Phân tích sâu hơn cho thấy mức độ hoạt động RAC1 tương ứng với sự phân bố của tinh trùng t-haplotype. Hoạt động RAC1 nếu giảm hoặc quá mức đều cản trở chuyển động của tinh trùng.

Theo các nhà nghiên cứu, RAC1 quá mức sẽ hoạt động như một chất độc và một số tinh trùng phải xoay sở để chống lại chúng.

Theo nghiên cứu, tinh trùng có t-haplotype chứa một số đột biến gene nhất định làm sai lệch các tín hiệu điều tiết. Các đột biến này được thiết lập trong giai đoạn đầu của quá trình sinh tinh và được phân phối cho tất cả các tinh trùng của mang gene t-haplotype. Những đột biến này được coi là "chất độc" cản trở sự di chuyển của tinh trùng.

"Tinh trùng có t-haplotype có thể vô hiệu hóa tinh trùng không có nó. Bí quyết là t-haplotype "đầu độc" tất cả tinh trùng, nhưng đồng thời tạo ra một loại thuốc giải độc. Chất này chỉ hoạt động ở tinh trùng có t-haplotype và bảo vệ chúng. Hãy tưởng tượng một cuộc chạy marathon, trong đó tất cả những người tham gia đều bị nhiễm độc khi uống nước. Nhưng một số người đã uống thuốc giải độc", Bernhard Herrmann - đồng tác giả của nghiên cứu cho hay.

Cập nhật: 19/02/2021 Theo VTC