В Португалии учёные выделили ген и отключили его у эмбриона мыши, в результате чего появился шестиногий плод без половых органов.
Исследования установили связь между задними конечностями и наружными половыми органами у современных четвероногих, которые развиваются из общего зачатка.
В ходе эволюции сформировались разнообразные структуры для эффективного передвижения и размножения в определённой экологической нише.
Генетики из португальского Института Гюльбенкяна в Оэйраше обнаружили, что у современных мышей ранние зачатки наружных половых органов могут развиваться в задние конечности. Этой особенностью обладают даже после многомиллионной эволюции. Результаты исследования, проведенного учеными, опубликовал журнал Nature Communicaions.
Авторы научной статьи исследовали сигнальный путь, участвующий во многих аспектах развития эмбриона. Это последовательность белков, кодируемых генами внутри клетки, по которой передается информация, приводящая к какому-либо процессу. Авторов интересовало влияние белка Tgfbr1 на зародыш современной мыши. Для изучения этого вопроса исследователи «выключили» соответствующий ген у эмбрионов примерно в середине развития.
У одного из зародышей, участвовавшего в эксперименте, развились гениталии, похожие на две дополнительные задние конечности. В отсутствие Tgfbr1 один слой зародыша формирует дополнительную пару конечностей за счет наружных половых органов.
Эксперимент установил много общих регуляторных факторов у зачатков гениталий и задних конечностей. Tgfbr1 управляет реакцией на эти факторы, меняя способ «упаковки» ДНК в клетках и определяя, станут ли структуры гениталиями или конечностями. Отключение Tgfbr1 привело к изменению активности других генов. В результате у мышей появились дополнительные конечности, а гениталии не развились.
Авторы исследования обнаружили удивительную пластичность тканей, которая может быть важна для эволюции задних конечностей и гениталий четвероногих. Эксперимент выявил дополнительный механизм активности Tgfbr1, способный участвовать в контроле физиологических или патологических процессов.
В будущем специалисты собираются выяснить, воздействует ли Tgfbr1 на упаковку ДНК в остальных ситуациях. Например, зависит ли от него метастазирование опухолей или работа иммунной системы?