Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Hiểu đúng nguyên phân có thể giúp hiểu ung thư tốt hơn.
Nếu bạn từng học sinh học trung học, hẳn bạn vẫn nhớ những thuật ngữ như kỳ trung gian, kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối được nhắc đi nhắc lại trong phần học về nguyên phân. Bạn cũng có thể nhớ hình ảnh các tế bào tròn trịa tách đôi thành hai tế bào con giống hệt nhau. Nhưng sự thật là, có một chi tiết quan trọng chưa từng được đề cập trong sách giáo khoa và đến tận bây giờ, ngay cả các nhà khoa học cũng mới bắt đầu nhận ra.
Theo một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science, các nhà sinh học Shane Herbert và Holly Lovegrove tại Đại học Manchester đã phát hiện ra rằng không phải tất cả các tế bào đều phát triển thành hình tròn khi phân chia. Một số tế bào vẫn giữ nguyên hình dạng ban đầu trong suốt quá trình nguyên phân hiện tượng này được gọi là phân chia đồng hình (isomorphic division). Kết quả là các tế bào con được tạo ra không đối xứng, không chỉ khác nhau về hình dạng mà còn về chức năng. Đây là cơ chế góp phần tạo nên sự đa dạng của các loại mô trong cơ thể sinh vật.
Trong quá trình nghiên cứu phôi cá ngựa vằn một mô hình sinh học phổ biến nhóm nghiên cứu quan sát thấy các tế bào nội mô (tạo thành lớp lót mạch máu) không làm tròn khi phân chia. Thay vào đó, chúng giữ nguyên hình thái dài từ giai đoạn kỳ trung gian đến khi kết thúc nguyên phân, và phân chia không đối xứng để tạo ra các tế bào con cũng có hình dạng dài hơn. Hiện tượng này đặc biệt phổ biến ở các loại tế bào tham gia hình thành mô.
Nhưng tại sao hầu hết các tế bào khác lại phát triển tròn trước khi phân chia? Bởi vì việc làm tròn giúp phân bố đều vật liệu di truyền, đảm bảo hai tế bào con có kích thước và chức năng tương đương. Tuy nhiên, sự phân chia bất đối xứng lại là yếu tố quan trọng trong quá trình tạo mô, bởi các mô khác nhau cần các loại tế bào có hình dạng và vai trò khác nhau.
Để kiểm tra khả năng tái hiện hiện tượng này ở người, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật tạo mẫu vi mô, trong đó các tế bào được nuôi trên bề mặt có hình dạng định sẵn bằng laser UV. Kết quả cho thấy tế bào càng dài thì càng có xu hướng giữ nguyên hình dạng khi phân chia, trong khi tế bào ngắn dễ chuyển sang hình cầu hơn.
Điều thú vị là, khi một tế bào giữ nguyên hình thái ban đầu, nó có thể truyền lại nhiều thông tin về “trạng thái tiền nguyên phân” cho tế bào con hơn so với khi nó trải qua quá trình làm tròn. Nói cách khác, phân chia đồng hình là một cách hiệu quả để lưu giữ và chuyển tiếp thông tin nội tại giữa các thế hệ tế bào.
Nếu bạn từng học sinh học trung học, hẳn bạn vẫn nhớ những thuật ngữ như kỳ trung gian, kỳ đầu, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối được nhắc đi nhắc lại trong phần học về nguyên phân. Bạn cũng có thể nhớ hình ảnh các tế bào tròn trịa tách đôi thành hai tế bào con giống hệt nhau. Nhưng sự thật là, có một chi tiết quan trọng chưa từng được đề cập trong sách giáo khoa và đến tận bây giờ, ngay cả các nhà khoa học cũng mới bắt đầu nhận ra.
Theo một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science, các nhà sinh học Shane Herbert và Holly Lovegrove tại Đại học Manchester đã phát hiện ra rằng không phải tất cả các tế bào đều phát triển thành hình tròn khi phân chia. Một số tế bào vẫn giữ nguyên hình dạng ban đầu trong suốt quá trình nguyên phân hiện tượng này được gọi là phân chia đồng hình (isomorphic division). Kết quả là các tế bào con được tạo ra không đối xứng, không chỉ khác nhau về hình dạng mà còn về chức năng. Đây là cơ chế góp phần tạo nên sự đa dạng của các loại mô trong cơ thể sinh vật.
Tế bào đồng hình: Chìa khóa hình thành các mô đa dạng
Trong quá trình nghiên cứu phôi cá ngựa vằn một mô hình sinh học phổ biến nhóm nghiên cứu quan sát thấy các tế bào nội mô (tạo thành lớp lót mạch máu) không làm tròn khi phân chia. Thay vào đó, chúng giữ nguyên hình thái dài từ giai đoạn kỳ trung gian đến khi kết thúc nguyên phân, và phân chia không đối xứng để tạo ra các tế bào con cũng có hình dạng dài hơn. Hiện tượng này đặc biệt phổ biến ở các loại tế bào tham gia hình thành mô.
Nhưng tại sao hầu hết các tế bào khác lại phát triển tròn trước khi phân chia? Bởi vì việc làm tròn giúp phân bố đều vật liệu di truyền, đảm bảo hai tế bào con có kích thước và chức năng tương đương. Tuy nhiên, sự phân chia bất đối xứng lại là yếu tố quan trọng trong quá trình tạo mô, bởi các mô khác nhau cần các loại tế bào có hình dạng và vai trò khác nhau.
Để kiểm tra khả năng tái hiện hiện tượng này ở người, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật tạo mẫu vi mô, trong đó các tế bào được nuôi trên bề mặt có hình dạng định sẵn bằng laser UV. Kết quả cho thấy tế bào càng dài thì càng có xu hướng giữ nguyên hình dạng khi phân chia, trong khi tế bào ngắn dễ chuyển sang hình cầu hơn.
Điều thú vị là, khi một tế bào giữ nguyên hình thái ban đầu, nó có thể truyền lại nhiều thông tin về “trạng thái tiền nguyên phân” cho tế bào con hơn so với khi nó trải qua quá trình làm tròn. Nói cách khác, phân chia đồng hình là một cách hiệu quả để lưu giữ và chuyển tiếp thông tin nội tại giữa các thế hệ tế bào.
