科学家制造了一个六足的老鼠胚胎——这是为什么
一只代替生殖器多出两只额外肢体的啮齿动物显示了基因通路在决定原始结构命运中的关键作用。

通常只有四只脚的老鼠
这只六足的动物并不是昆虫:它是一只在应该有生殖器的地方多出两只额外肢体的老鼠。这项在3月20日发表在Nature Communications1上的关于这只基因工程啮齿动物的研究揭示了DNA 3D结构的变化如何影响胚胎发育的一种方式。
发育生物学家Moisés Mallo,在葡萄牙Oeiras的Gulbenkian科学研究所,和他的同事们正在研究一种受体蛋白,Tgfbr1,它参与了许多胚胎发育的方面。科学家们在老鼠胚胎发育大约一半的时候停用了Tgfbr1基因,以观察这种变化如何影响脊髓的发育。
然后,Mallo的研究生,Anastasiia Lozovska,来到他的办公室告诉他,她发现其中一个生物工程胚胎的生殖器看起来像两只额外的后肢。她的发现使研究走上了一条意想不到的道路。“我并没有选择这个项目,是这个项目选择了我,”Mallo说。
研究人员早就知道,在大多数四肢动物中,外部生殖器(阴茎或阴蒂)和后肢都是从同一原始结构发展出来的。

啮齿类动物
当Mallo的团队进一步研究这种六足老鼠现象时,他们发现Tgfbr1通过改变DNA在结构细胞中的折叠方式,指导这些结构成为生殖器或肢体。停用这种蛋白质改变了其他基因的活动,导致额外的肢体和没有真正的外部生殖器。

DNA结构调控
研究人员希望确定Tgfbr1及其相关物质是否影响其他系统(如转移性癌症和免疫功能)中的DNA结构。他们还在研究是否同一机制在爬行动物半阴茎的发育中起作用,这种双阴茎在蛇中是由原始器官代替腿部形成的。