Giải trình tự gen cho thấy rắn có các đột biến làm mất các chi và tạo ra các đặc điểm cơ thể kỳ lạ.

Rắn là kẻ lập dị trong số các loài động vật có xương sống. Cơ thể của chúng quá mỏng để có thể chứa nhiều hơn một lá phổi, chúng có thể ngửi bằng lưỡi và kỳ lạ nhất là chúng không có chân.

Loài rắn ăn sên (Pareas berdmorei)vô hại này là một trong 14 loài rắn được giải trình tự hệ gen trong dự án của các nhà khoa học Trung Quốc.

Giờ đây, một dự án nghiên cứu lớn giải trình tự hệ gen của nhiều loài rắn đã phát hiện những đột biến có khả năng đã làm cho chân của rắn biến mất. Cụ thể, trong dự án này, Jia-Tang Li, nhà bò sát học tại Viện Sinh học Thành Đô thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc, và các đồng nghiệp đã giải trình tự hệ gen của 14 loài rắn thuộc về 12 họ, bao trùm 150 triệu năm tiến hóa của loài rắn. Họ cũng phân tích bộ gen của 11 loài rắn đã được giải trình tự trước đây.

Li cho biết phát hiện lý thú nhất là 3 phần khác nhau trong gen PTCH1, gen kiểm soát sự phát triển của chi ở các loài rắn, đều bị thiếu DNA. Vì tất cả các loài rắn đều có đột biến này, đây có thể là một trong những cơ sở di truyền quan trọng cho sự biến mất chi ở rắn. Khi nhóm của Li đưa những đột biến tương tự lên gen PTCH1 ở chuột, chuột có xương ngón chân ngắn hơn nhiều so với bình thường. Đây là bằng chứng nữa cho thấy PTCH1 đóng vai trò quan trọng trong việc rắn không có chân, nhóm nghiên cứu viết trong bài báo trên tạp chí Cell.

Nghiên cứu cũng làm sáng tỏ những đặc điểm di truyền khác của loài rắn. Các nghiên cứu trước đây cho rằng loài bò sát này đã mất các gen quan trọng đối với thị giác. Nhưng nghiên cứu mới chỉ ra rằng các gen vẫn còn, chỉ là bị bất hoạt và thậm chí có thể đã bị bất hoạt ngay từ rất sớm trong quá trình tiến hóa của loài rắn, từ những loài rắn nguyên thủy sống dưới lòng đất.

Nguyên nhân gen bị bất hoạt dường như cũng đúng với các gen liên quan đến khả năng nghe tần số cao, dẫn đến xương tai của loài bò sát được điều chỉnh hình dạng, trở nên nhạy cảm hơn với các rung động.

Và để làm cho tất cả các cơ quan nội tạng vừa với cơ thể mỏng, rắn cũng mất đi 2 gen DNAH11 và FOXJ1, vốn chịu trách nhiệm hướng dẫn sự phát triển của phôi để đảm bảo cơ thể của động vật trở nên đối xứng - chẳng hạn như có 2 lá phổi.

Công trình này là một bước để xác định các gen quan trọng trong quá trình phát triển của loài rắn cũng như các động vật có xương sống khác, bao gồm cả con người, qua đó xác định những sự cố về gen có thể gây ra bệnh tật hoặc dị tật, Li nói.


Nguồn: