Di truyền cơ bản 3 – gene & chromosome & cell

Dù quan điểm mỗi tính trạng (trait) được đại diện bởi một gene, gồm 2 thành phần (mỗi thành phần là một allele) và thường kí hiệu bằng một cặp chữ cái (hoa hoặc thường – chữ cái hoa biễu diễn đặc tính trội, chữ cái thường biễu diễn đặc tính lặn), nhưng gene là cái gì bên trong cơ thể, thành phần của nó ra sao, nó nằm ở đâu trong cơ thể thì vẫn còn là một bí ẩn.

Nhờ vào sự phát minh ra kính hiển vi, người ta đã có thể nhìn thấy các vật rất nhỏ, cụ thể là nhìn thấy tế bào (cell). Vì thế, cho đến thời điểm đó, người ta vẫn tin rằng tế bào (cell) là đơn vị cơ bản của sự sống.

Robert Hooke là người đầu tiên nhìn vào nút bịt chai rượu (cork) dưới kính hiển vi, năm 1665. Ông thấy có rất nhiều lỗ trống nhỏ và Hooke gọi chúng là “cell” (lỗ trống hay tế bào). Cooke thấy rằng cell tồn tại cả trong cây cối. Và với cây còn sống, thì cell chứa đầy các chất dịch (juices – mà sau này ta biết đến với cái tên là cytosol), còn với cây đã chết (như miếng gỗ làm cork) thì bên trong cell chỉ là không khí (Điều này lí giải vì sao cork và các cây gỗ khô có thể nổi trên mặt nước.)

Tiếp theo sự phát hiện của Hooke, các nhà nghiên cứu khác cũng thực hiện việc khám phá qua kính hiển vi. Trong đó, có Theodor Schwann, ông định nghĩa “cell” không dựa vào hình dáng, kích cỡ, mà dựa vào sự xuất hiện của một khối được nhuộm đen bên trong – gọi là nhân (nucleus).

NOTE: human cell có kích cỡ dao động từ 7micrometer (μm) đường kính (ví dụ: tế bào hồng cầu) đến 1m chiều dài (ví dụ: tế bào thần kinh). Để có thể hình dung, ta nhớ rằng chiều rộng của sợi tóc là khoảng 100μm.

Nhờ vào công nghệ nhuộm màu phân tử, các cấu trúc bên trong của tế bào đã có thể được nhìn thấy. Ban đầu đó là nhân tế bào (nucleus) và sau này với những kĩ thuật nhuộm màu khác, người ta đã nhìn thấy các thành phần khác của tế bào. Sau đây là một số hình vẽ nhân (nucleus) bên trong tế bào:

Về sau, khi mà dùng các chất nhuộm màu khác, thì người ta phát hiện ra những thành phần khác, nằm bên trong nhân (đối  với tế bào có nhân). Cụ thể là các sợi dáng uốn cong, riêng biệt (hay thành phần hình que bên trong tế bào) và vì chúng có thể nhuộm màu được nên được gọi là nhiễm sắc thể (chromosomes). Và rồi, người ta nhận thấy rằng, tế bào của các chủng loài khác nhau thì có số lượng chromosomes khác nhau. Các nhà khoa học bắt đầu nghĩ tới khả năng chromosome mang các đơn vị thông tin di truyền (gene).

Như vậy, tới đây ta hiểu rằng gene nằm bên trong chromosomes, và chromosome nằm bên trong nhân tế bào (cellular nucleus).

TERMS:

• gene: là khái niệm mới đại diện cho tính trạng (trait). Mỗi cơ thể có 2 bản sao của một gene. Một bản sao được gọi là một allele (nếu 2 alleles giống nhau ta có được một tính trạng đồng nhất – homolog, ngược lại ta có một tính trạng không đồng nhất – heterozogous). Người ta tin rằng gene nằm trong chromosomes.
• chromosomes (=colored bodies): là một thành phần rất nhỏ nằm bên trong nhân tế bào (tại thời điểm phát hiện, người ta chưa biết cụ thể nó là gì), và vì chúng có thể được phát hiện bằng cách dùng chất nhuộm màu, nên được gọi là nhiễm sắc thể (hay thể nhiễm sắc). Sau này, khi tìm hiểu sâu hơn, ta sẽ biết rằng một chromosome là một chuỗi xoắn kép DNA được “nén” lại, nhờ sự giúp đỡ của RNA, một loại protein gọi là histone và một số protein khác. Cấu trúc lúc không nén gọi là chromatin (sẽ nói ở phần sau).
• cell: là thành phần cơ bản của sự sống, bên trong nhân của cell chứa chromosomes là nơi lưu giữ các đặc tính di truyền (gene)

“cô đặc” lại trong quá trình phân bào mitosis