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2024年3月28日
科学家制造了一只六条腿的老鼠胚胎——原因如下
一只拥有两条额外肢体而不是生殖器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。
作者:萨拉·里尔登 典型的小鼠胚胎（左）有四肢。一个特定基因在发育中途被关闭的胚胎有六个肢体，几个内部器官从腹部伸出。致谢:Anastasiia Lozovska等人/Nat。通信
这种六条腿的动物不是昆虫:它是一只老鼠，在它的生殖器应该在的地方长了两条额外的四肢。对这种基因工程啮齿动物的研究发表在3月20日的《自然通讯》上，揭示了DNA三维结构变化影响胚胎发育的方式。
葡萄牙Oeiras Gulbenkian科学研究所的发育生物学家Moisés Mallo和他的同事正在研究一种受体蛋白Tgfbr1，这种蛋白位于一条信号通路中，涉及胚胎发育的许多方面。科学家们在小鼠胚胎发育到一半时使其Tgfbr1基因失活，以观察这种变化如何影响脊髓发育。
然后，马洛的研究生安娜斯塔西娅·洛佐夫斯卡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个额外的后肢。她的发现使研究走上了意想不到的道路。“我没有选择项目，是项目选择了我，”Mallo说。 通过OPT获得的Tgfbr1-cKO胎儿肢体骨骼的3D重建以及肢体骨骼分割。额外的后肢是洋红色的。黄色显示骨化。
基因改变胚胎骨骼的3D重建显示了其额外的和正常的四肢（分别为洋红色和青绿色）。致谢:Anastasiia Lozovska等人/Nat。通信
研究人员很早就知道，在大多数四肢动物中，外生殖器（阴茎或阴蒂）和后肢都是从相同的原始结构发育而来的。
当Mallo的团队进一步研究六腿小鼠现象时，他们发现Tgfbr1通过改变DNA在结构细胞中的折叠方式来指导这些结构变成生殖器或四肢。使蛋白质失活会改变其他基因的活性，导致额外的四肢和没有真正的外生殖器。
研究人员希望确定Tgfbr1及其亲属是否影响其他系统（如转移癌）和免疫功能中的DNA结构。他们还在研究是否同样的机制是爬行动物半阴茎（蛇的双阴茎是由原始器官代替腿形成的）发育的基础。
https:///10.1038/d41586-024-00943-7
参考
1.洛佐夫斯卡，a .等人。https:///10.1038/s41467-024-46870-z（2024年）。
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