科学家不小心让一只老鼠长出腿来代替生殖器

在小鼠发育的早期关闭一个基因导致研究人员最终意外地得到了一只六足胚胎哺乳动物。

这一奇怪的结果将发育生物学家阿纳斯塔西娅·洛佐夫斯卡（Anastasiia Lozovska）和莫伊塞斯·马洛（Moisés Mallo）及其在葡萄牙古尔本基安科学研究所（Gulbenkian Science Institute）的同事的脊髓研究推向了一个新的方向。

“不是我选择了这个项目，是项目选择了我，”马洛说告诉萨拉·里尔登 在自然新闻.

研究小组比较了10至17天大的小鼠胚胎，这些小鼠胚胎具有和没有相关基因的功能版本。Tgfbr1型，其中代码为Tgfbr1型受体蛋白。

Tgfbr1 有助于信号通路，该通路为形成体提供从躯干到尾部的方向。该通路在这里为发育中的胚胎细胞提供了“创造后肢”或“外生殖器”指令。

随着哺乳动物胚胎的生长，它会从头到尾依次构建结构。在发育的早期，遗传机制从关注头部转变为延伸身体并为主要器官系统奠定基础。

后来，发生了第二次转变，其中多层组织中基因的激活延伸了躯干以产生尾巴。

正是在这个过程中，新出现的组织之间的相互作用产生了身体出口通道和生殖器所必需的结构。

虽然腿和胳膊有许多相同的基因，但在这个过程的早期，后肢和生殖器有更多的共同点。有人认为它们起源于祖先物种中相同的初始原基结构。

“因此，确定与我们的工作所发现的发育可塑性相关的机制是否很有趣......可以帮助[解释]蛇中没有后肢，但它们存在于大多数蜥蜴中，“Lozovska及其同事奇迹.

科学家们发现，尽管在胚胎中额外的腿的位置有相当大的不同，但没有一个功能版本Tgfbr1，在这些腿中表达的其他基因与在正常小鼠肢体中发现的基因相似。

两个附属物都起源于构成早期胚胎的三个组织层的中间，即中胚层.研究人员怀疑，当变成四肢的细胞向外推到周围的外层组织（内胚层）时，它们可能会接收到更多的“变成腿”的信息，以进一步发育成畸形但成熟的肢体结构。

Lozovska及其团队仔细研究了与对照小鼠相比突变腿组织中的DNA，并确定了染色质重塑 - 控制进入细胞DNA的蛋白质已切换到“腿”配置，而不是“生殖器”配置。

研究人员仍然不知道Tgfbr1型基因抑制导致多了一对腿。

更多地了解这些基本过程将为研究人员提供额外的工具来应对发育挑战和疾病。

这项研究发表在自然通讯.

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