Mở khóa tiềm năng của ngọc trai: Sự phân hóa giới tính ở hàu ngọc trai

Khướu Bụi Vàng

13-04-2025

At a high level of knowledge, learning naturally has to be paired with practice.

Trích “Bird Village Economics”; Wild Wise Weird [1]

Trong thế giới lấp lánh của nghề nuôi cấy ngọc trai, loài hàu ngọc môi bạc (Pinctada maxima) không chỉ nổi bật nhờ vẻ đẹp của những viên ngọc quý mà còn bởi sinh học độc đáo của chúng. Là loài hàu lớn nhất và có giá trị thương mại cao nhất trong sản xuất ngọc trai, P. maxima là loài lưỡng tính tuần tự (sequential hermaphrodite)—chuyển đổi giới tính từ đực sang cái trong vòng đời của mình [2–4]. Việc giải mã các cơ chế phân tử đứng sau quá trình này là yếu tố then chốt để tối ưu hóa chiến lược lai tạo và nâng cao sản lượng ngọc trai trong ngành nuôi trồng thủy sản.

Một nghiên cứu gần đây của Li và cộng sự [5] đã đi sâu vào nền tảng di truyền của quá trình phân hóa giới tính ở P. maxima, sử dụng các kỹ thuật phiên mã tiên tiến như Iso-seq (chuỗi đọc dài) và RNA-seq (chuỗi đọc ngắn). Thông qua phân tích so sánh giữa mô tinh hoàn và buồng trứng, nhóm nghiên cứu đã xác định được 2.768 gene biểu hiện khác biệt (differentially expressed genes – DEGs), từ đó làm sáng tỏ các mạng gene đặc thù cho từng giới tính điều phối sự phát triển tuyến sinh dục.

Trong số các gene điều hòa chủ chốt, FOXL2, NANOS1, và β-catenin được biểu hiện chủ yếu trong mô buồng trứng, cho thấy vai trò trung tâm của chúng trong việc duy trì chức năng sinh sản nữ. Ngược lại, các gene như DMRT, SOX30, FEM1, và FOXJ1 lại hoạt động mạnh hơn trong mô tinh hoàn, phản ánh tầm quan trọng của chúng đối với phát triển giới tính nam. Điều thú vị là nhiều gene trong số này được bảo tồn qua các loài khác nhau, chứng minh rằng các cơ chế phân hóa giới tính cơ bản có tính phổ quát trong giới động vật.

Ngoài sự khác biệt về biểu hiện gene, nghiên cứu còn nhấn mạnh vai trò then chốt của hiện tượng cắt nối thay thế (alternative splicing)—một cơ chế phân tử cho phép một gene tạo ra nhiều biến thể protein khác nhau [6]. Đáng chú ý, gần một nửa số gene có cắt nối thay thế khác biệt cũng thể hiện sự thay đổi trong cách sử dụng transcript, hiện tượng này đặc biệt rõ rệt ở mô tinh hoàn. Những phát hiện này cho thấy cắt nối thay thế không phải là quá trình phụ, mà là lực chính định hình các đặc điểm giới tính đặc thù ở P. maxima.

Tác động của nghiên cứu vượt xa khuôn khổ ngành ngọc trai. Việc làm sáng tỏ “vũ điệu phân tử” của phân hóa giới tính không chỉ đặt nền móng cho các chiến lược lai tạo chính xác theo giới tính—từ đó cải thiện chất lượng ngọc trai và tính bền vững của nuôi trồng thủy sản—mà còn khẳng định một chân lý sinh học sâu sắc: ngay cả ở những loài tưởng chừng xa lạ như hàu, cơ chế cốt lõi của sự sống vẫn vang vọng với chính con người.

Khi xã hội ngày càng tìm đến đại dương như một nguồn lực thiết yếu, hiểu được vận hành bên trong của các loài sinh vật biển không còn là nhiệm vụ khoa học đơn thuần—mà là một trách nhiệm đạo đức. Bộ gene của một con hàu ngọc không chỉ dẫn lối đến những viên ngọc đẹp hơn, mà còn phản chiếu sự phức tạp của tự nhiên và nhắc nhở ta về bổn phận quản lý đại dương bằng trí tuệ và sự cẩn trọng [7,8].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Southgate PC, Lucas JS. (2008). The Pearl Oyster. Elsevier.

[3] Southgate PC, et al. (2008). Exploitation and culture of major commercial species. In PC Southgate, JS Lucas (Eds). The Pearl Oyster (pp. 303-355). Elsevier.

[4] Jones DB, et al. (2013). A high-density SNP genetic linkage map for the silver-lipped pearl oyster, Pinctada maxima: a valuable resource for gene localisation and marker-assisted selection. BMC Genomics, 14(1), 810. https://doi.org/10.1186/1471-2164-14-810 

[5] Li ZJ, et al. (2025). Deciphering the genetic basis of sex differentiation in silver-lipped pearl oyster (Pinctada maxima) based on integrative transcriptomic analysis. Zoological Research, 46(2), 285-300. https://doi.org/10.24272/j.issn.2095-8137.2024.266

[6] Gómez-Redondo I, et al. (2021). Role of alternative splicing in sex determination in vertebrates. Sexual Development, 15(5-6), 381-391. https://doi.org/10.1159/000519218 

[7] Ho MT, Nguyen DH. (2025). Of Kingfisher and Man. https://philarchive.org/rec/HOOKAW 

[8] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267