Unui șoarece i-au crescut șase picioare în urma unui experiment genetic

Oprirea unei gene la începutul dezvoltării șoarecilor i-a determinat pe cercetători să obțină accidental un mamifer embrionar cu șase picioare.

Acest rezultat ciudat a dus cercetările privind măduva spinării ale biologilor Anastasiia Lozovska și Moisés Mallo și ale colegilor lor de la Institutul de Știință Gulbenkian din Portugalia într-o nouă direcție.

Echipa a comparat embrioni de șoarece în vârstă de 10 până la 17 zile cu și fără versiuni funcționale ale genei în cauză, Tgfbr1, care codifică pentru proteina receptorului Tgfbr1.

Tgfbr1 contribuie la o cale de semnalizare care conferă corpului în formare direcțiile de trunchi la coadă.

Pe măsură ce un embrion de mamifer crește, acesta construiește structuri secvențial, de la cap la coadă. La începutul dezvoltării, mecanismele genetice trec de la concentrarea asupra capului la extinderea corpului și la punerea bazelor pentru principalele sisteme de organe, scrie ScienceAlert.

Un mamifer embrionar cu șase picioare

Mai târziu, are loc o a doua tranziție în care activarea genelor în mai multe straturi de țesut extinde trunchiul pentru a crea o coadă. În timpul acestui proces, interacțiunile dintre țesuturile nou apărute generează structurile necesare pentru canalele de ieșire din corp și organele genitale.

În timp ce picioarele și brațele împart multe dintre aceleași gene, la acest început de proces, membrele posterioare și organele genitale au mai multe în comun.

S-a sugerat că acestea provin din aceeași structură de primordiu inițial în speciile ancestrale.

Oamenii de știință au descoperit că, în ciuda poziției picioarelor suplimentare în embrionii fără o versiune funcțională a Tgfbr1, celelalte gene exprimate în aceste picioare sunt similare cu cele găsite în membrele normale ale șoarecilor.

Ambele apendice apar din mijlocul celor trei straturi de țesut care compun un embrion timpuriu, mezodermul.

Cercetătorii încă nu cunosc mecanismul exact

Pe măsură ce celulele care se transformă în membre se împing în stratul exterior de țesuturi din jur (endoderm), este posibil ca acestea să primească apoi mai multe mesaje care să indice că devin picioare, pentru a-și continua dezvoltarea în structuri de membre malformate, dar mature, suspectează cercetătorii.

Lozovska și echipa au analizat mai atent ADN-ul din țesutul piciorului mutant în comparație cu cel al șoarecilor de control și au identificat remodelarea cromatinei – proteinele care controlează accesul la ADN-ul celulelor au fost schimbate în configurația ,,picioarelor”, în loc de configurația ,,genitală”.

Cercetătorii încă nu cunosc mecanismul exact între suprimarea genei Tgfbr1 care duce la o pereche de picioare în plus.

Înțelegerea mai multor lucruri despre aceste procese fundamentale va oferi cercetătorilor instrumente suplimentare pentru a aborda provocările și bolile de dezvoltare.

Această cercetare a fost publicată în Nature Communications.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Dieta keto amână evoluția bolii Alzheimer la șoareci

Mirosul unei femele poate declanșa moartea prematură la șoarecii masculi

Șoarecii au trecut testul oglinzii, iar asta sugerează că și-ar putea recunoaște propria reflexie

Cercetătorii japonezi au crescut embrioni de șoareci în spațiu pentru prima oară