iDNA

“Cưng à, anh sinh ra thế này rồi,” là lời trong bài hit năm 2011 của Lady Gaga, sau đó nhanh chóng trở thành bài hát của giới đồng tính. Thật vậy, trong suốt 2 thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã có những chứng cứ rõ ràng rằng đồng tính không phải là một lựa chọn cách sống, mà bắt nguồn từ đặc điểm sinh học của mỗi người và ít nhiều được quy định bởi gen. Nhưng người ta chưa thể xác định “gen đồng tính” thật sự.

Một nghiên cứu mới trên các cặp song sinh nam có thể giải thích điều nghịch lý này. Người ta phát hiện ra các tác động của ngoại duy truyền có thể đóng vai trò chính trong việc quyết định giới tính. Cụ thể hơn, đó chính là những thay đổi hóa học trên bộ gen người có thể ảnh hưởng đến hoạt động của gen mà không cần thay đổi trình tự ADN.

Công trình mới từ phòng thí nghiệm của Eric Vilain tại Đại học California, Los Angeles, rất “thú vị” và “trễ tiến độ”, theo William Rice, nhà di truyển học tiến hóa tại Đại học California, Santa Barbara. Vào năm 2012, chính Rice đã đề xuất ý tưởng yếu tố ngoại di truyền (epigenetic) đóng vai trò trong phân bổ giới tính. Tuy nhiên, Rice và các nhà khoa học khác cảnh báo rằng nghiên cứu này chỉ mới ở giai đoạn sơ khởi và chỉ dựa trên một nhóm mẫu nhỏ.

Trong một bài báo đăng trên tạp chí Science vào năm 1993, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà di truyền học Dean Hamer thuộc Viện ung thư quốc gia nghĩ rằng họ sắp tìm ra “gen đồng tính” khi phát hiện ra một hay một số gen quyết định đồng tính phải có mặt trên Xq28, một phân vùng lớn trên nhiễm sắc thể X. Phát hiện này đã gây tiếng vang lớn, tuy nhiên các nhóm nghiên cứu khác không thể nào thực hiện lại được điều này và các gen đó vẫn chưa thể xác định được. Một nhóm nghiên cứu đã cố gắng minh oan cho Hamer về định nghĩa của Xq28 bằng một mẫu phân tích lớn hơn 10 lần, nhưng cũng không thành công.

Đó là lý do người ta đã đề xuất rằng yếu tố ngoại di truyền có thể liên quan tới vai trò thay thế hay đóng góp vào bộ gen nguyên thủy. Trong quá trình phát triển, các nhiễm sắc thể khó tránh khỏi những thay đổi hóa học, các thay đổi này không ảnh hưởng đến chuỗi nucleotide nhưng có thể bật hay tắt các gen. Một ví dụ điển hình là quá trình metyl hóa, khi một nhóm metyl được gắn vào một phân vùng ADN xác định. Những “dấu-ngoại-lai” này có thể tồn tại suốt cuộc đời, nhưng phần lớn bị xóa đi khi trứng và tinh trùng được sản xuất, vì thế phôi sẽ bắt đầu hình thành với một trạng thái sạch sẽ. Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây lại cho rằng một số dấu được di truyền lại cho thế hệ kế tiếp.

Trong một báo cáo vào năm 2012, Rice và các cộng sự đề xuất rằng những dấu-ngoại-lai chưa bị xóa có thể dẫn đến đồng tính khi chúng được chuyển từ cha sang con gai hay mẹ sang con trai. Cụ thể hơn, họ cho rằng một số dấu có khả năng tác động đến sự mẫn cảm với testosteron của bào thai, từ đó có thể dẫn đến sự “đàn ông hóa” bộ não của bé gái và “phụ nữ hóa” não của bé trai, kết quả là đồng tính.

Bắt nguồn từ ý tưởng này, Tuck Ngun, một nghiên cứu sinh tại phòng Lab Vilain, đã nghiên cứu các kiểu metyl hóa tại 140.000 phân vùng ADN của 37 cặp song sinh nam có biểu hiện giới tính khác nhau – một người là gay còn người kia bình thường – và 10 cặp đều là gay. Sau nhiều vòng phân tích với sự trợ giúp của máy tính chuyên dụng, nhóm nghiên cứu đã xác định được năm phân vùng trên bộ gen mà tại đó kiểu metyl hóa có vẻ liên quan mật thiết đến việc quyết định giới tính. Một gen quan trọng cho truyền dẫn thần kinh, trong khi các gen khác liên quan đến chức năng miễn dịch.

Để đánh giá tầm quan trọng của năm phân vùng này, nhóm nghiên cứu chia các cặp song sinh khác giới tính thành hai nhóm. Họ ghi nhận mối quan hệ giữa các dấu-ngoại-lai và sự phân bổ giới tính trong một nhóm, sau đó dùng kết quả này để dự đoán giới tính của những người trong nhóm còn lại. Kết quả chính xác gần 70% mặc dù phương pháp dự đoán này chỉ gói gọn trong các mẫu xét nghiệm và chưa áp dụng cho dân số lớn.

Tuy nhiên người ta vẫn chưa giải thích được nguyên nhân vì sao ở một số cặp song sinh lại có các kiểu metyl hóa khác nhau. Nếu giả thuyết của Rice đúng, những dấu-ngoại-lai từ người mẹ có thể chỉ được xóa ở một người, còn người kia thì không; hoặc có lẽ cả hai đều không thừa hưởng từ mẹ nhưng một người đã lấy được từ trong tử cung. Trong một cuộc phỏng vấn, Ngun và Vilain đã dẫn chứng rằng quá trình metyl hóa có thể được quyết định bởi một số khác biệt nhỏ tại môi trường mà mỗi phôi phát triển, ví dụ như vị trí chính xác trong tử cung và lưu lượng máu nhận được từ mẹ.

Những tác động nhỏ này chính là “nơi xảy ra quyết định”, J. Michael Bailey chia sẻ, ông hiện là nhà tâm lý học tại Đại học Northwestern ở Evanston, Illinois. “Các cặp song sinh khác giới tính là hướng nghiên cứu tốt nhất vấn đề này.” Tuy nhiên Bailey và Rice cảnh báo nghiên cứu này phải được thực hiện lại với nhiều cặp song sinh hơn thì mới đáng tin hoàn toàn. Sergey Gavrilets, nhà sinh học tiến hóa tại Đại học Tennessee, Knoxville, cũng là đồng tác giả nghiên cứu ngoại di truyền với Rice, bổ sung rằng nghiên cứu này sẽ “thuyết phục” hơn nếu nhóm tác giả có thể tạo mối liên hệ giữa những phân vùng có khác biệt về ngoại di truyền với sự mẫn cảm testosterone trong tử cung.

Nhóm nghiên cứu của Vilain nhấn mạnh rằng những phát hiện này không nên được dùng để kiểm tra đồng tính hay cách “chữa trị”. Bailey cho rằng ông không lo lắng lắm nếu người ta sử dụng sai mục đích như thế. “Sớm hay muộn thì chúng ta cũng sẽ chẳng có khả năng điều khiển phân bổ giới tính, và dù trong hoàn cảnh nào, cũng không nên hạn chế các nghiên cứu về nguồn gốc của sự phân bổ giới tính về mặt lý thuyết hay thực tiễn.”

<Theo Science Mag>

Bibliography

Science Mag. (2015, October 8). Homosexuality may be caused by chemical modifications to DNA. Retrieved October 14, 2015 from http://news.sciencemag.org/biology/2015/10/homosexuality-may-be-caused-chemical-modifications-dna