Създадоха мишка с 6 крака и без полови органи – но защо?
Учени сътвориха ембрион на мишка с шест крайници като спомагателните крака са на мястото на половите органи.
Любопитното творение – на което също така някои от вътрешните органи са отвън тялото – в действителност не е основано съзнателно. По-скоро то е невиждан резултат от проучване, което на собствен ред разкрива по какъв начин 3D структурата на ДНК може да повлияе на развиването на ембриона.
Всичко стартира, когато биологът Мойсес Мало и неговите сътрудници учат Tgfbr1 – рецепторен протеин, който е изключително значим за ембрионалното развиване. Екипът стопира гена, виновен за производството на протеина, в ембриони на мишки, които се намират към средата на развиването си за да изследва по какъв начин тази смяна ще се отрази съответно на развиващия се гръбначен мозък.
..
По време на ранното развиване тялото на мишлето се построява на стадии, като се стартира от главата и се приключва с опашката; в първия временен стадий се минава от развиване на главата към развиване на торса, а във втория – от туловище към опашка. Последният преход е обвързван със забележителна метаморфоза на ембрионалните структури.
Известно е, че Tgfbr1 – или трансформиращ растежен фактор-бета рецептор вид 1, както е цялостното му название – играе основна роля в прехода от торса към опашката, а също и в контрола на образуването на задните крака и външните полови органи.
Широко публикувано е и схващането, че при множеството четирикраки животни външните полови органи и задните крака се развиват от едни и същи ранни (първични) структури.
Изследвайки феномена с шесткраката мишка, Мало и съавторите му откриват, че Tgfbr1 оказва помощ да се дефинира дали тези структури да се трансфорат в гениталии или крака. Те схващат, че това става посредством смяна на метода, по който ДНК се сгъва в клетките на структурата. В резултат на това деактивирането на протеина трансформира експресията на други гени – най-малко в този чудноват случай това значи спомагателни крака, само че не и гениталии.
3D реорганизация на ембриона с деактивиран Tgfbr1.
Снимка: Lozovska et al., Nature Communications, 2024 (CC BY 4.0)
Сега те се надяват да проучат дали Tgfbr1 може да трансформира структурата на ДНК в други системи и дали има роля в развиването на „ двойния пенис “ на влечугите, прочут като hemipenis.
„ Нашата работа разкрива забележителна тъканна гъвкавост с евентуални последствия за еволюцията на задния крайник/гениталната област на тетраподите [четирикраки гръбначни животни] и разпознава спомагателен механизъм за интензивността на Tgfbr1, който може да способства за контрола на други физиологични или патологични процеси “, заключават те.
