新華社倫敦4月3日電 葡萄牙研究人員利用基因工程技術(shù)培育出了有6條腿的小鼠胚胎。醫(yī)學(xué)影像顯示，這個小鼠胚胎在本該長外生殖器的部位，長出了兩條額外的后肢。這項研究揭示了DNA（脫氧核糖核酸）三維結(jié)構(gòu)的改變會如何影響胚胎發(fā)育。相關(guān)論文近日刊發(fā)在英國《自然·通訊》雜志上。
葡萄牙古爾本基安科學(xué)研究所發(fā)育生物學(xué)家莫伊塞斯·馬洛領(lǐng)銜的團隊，在關(guān)于受體蛋白Tgfbr1的研究中獲得出乎意料的結(jié)果。Tgfbr1受體蛋白參與調(diào)控的信號通路涉及胚胎發(fā)育的多個方面，研究團隊在小鼠胚胎發(fā)育中途使Tgfbr1的基因失活，以觀察這一變化如何影響脊髓發(fā)育。在這一過程中團隊成員驚訝地發(fā)現(xiàn)，其中一個小鼠胚胎的外生殖器部位看起來像長出了兩條額外的后肢。
現(xiàn)代四足動物的后肢和外生殖器被認為源自其祖先的同一個原基，該原基在進化過程中發(fā)展出多樣化結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)物種所占生態(tài)位中的有效運動和繁殖。
原基是指胚胎發(fā)育階段形成的將來會發(fā)展成專一組織、器官或軀體一部分的細胞基團。這項研究表明，盡管小鼠是由其祖先經(jīng)過漫長進化而來的，但它們的外生殖器原基仍保留了發(fā)育成后肢的能力。
進一步研究發(fā)現(xiàn)，Tgfbr1通過改變相關(guān)細胞的DNA折疊方式調(diào)控胚胎的特定結(jié)構(gòu)發(fā)育成外生殖器或后肢。這種受體蛋白失活能改變其他基因活性，繼而造成小鼠胚胎沒有外生殖器，卻長出額外的后肢。
這項研究顯示，四足動物胚胎特定區(qū)域在進化過程中保持了組織的可塑性，研究還揭示了Tgfbr1受體蛋白的復(fù)雜調(diào)控作用，這在理解某些發(fā)育障礙以及推動再生醫(yī)學(xué)研究等方面具有潛在重要意義。