作者:Moisés Mallo 来源:《自然—通讯》 发布时间:2024/4/1 15:20:44
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生殖器变后肢,6条腿的老鼠来了

 

这种6条腿的动物不是昆虫,而是老鼠——其原生殖器所在位置变成了两条腿。3月20日,这项发表于《自然-通讯》的基因工程啮齿动物研究,揭示了DNA三维结构的变化可以影响胚胎发育方式。

图片来源:Anastasiia Lozovska et al

葡萄牙古尔本基科学研究所发育生物学家Moisés Mallo和同事正在研究一种信号通路中的受体蛋白Tgfbr1,该信号通路涉及胚胎发育的许多方面。科学家在小鼠胚胎发育到一半时使Tgfbr1基因失活,以了解这种变化如何影响脊髓发育。

然后,Mallo的研究生Anastasiia Lozovska发现,其中一个基因工程胚胎的生殖器看起来像多了两条后肢。她的发现让这项研究走上了一条意想不到的道路。“不是我选择了这个项目,而是项目选择了我。”Mallo说。

在大多数拥有四肢的动物中,后肢的发育与外生殖器(阴茎或阴蒂)的发育始于同一个原基。为了研究Tgfbr1具体的调控机制,研究人员将小鼠胚胎尾侧区域的Tgfbr1基因选择性失活,结果导致了预料之外的表型:通常产生外生殖器的组织发育成了第二组后肢,得到了一个拥有6条腿的小鼠胚胎。

进一步研究发现,Tgfbr1会通过改变细胞中DNA的折叠方式,调控特定结构发育成外生殖器还是四肢。而Tgfbr1彻底失活导致其他基因的活性发生了变化,继而造成小鼠没有外生殖器却多出了四肢的现象。

在未来的研究中,研究人员希望进一步确定Tgfbr1和相关基因是否会在转移性癌症或免疫系统等其他组织中影响DNA结构,也将研究爬行动物的外生殖器发育是否由相同机制调控。(来源:中国科学报 王方)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-46870-z

 
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