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(gè)小鼠胚胎在本該長(zhǎng)外生殖器的部位，長(zhǎng)出了兩條額外的后肢。這項(xiàng)研究揭示了DNA（脫氧核糖核酸）三維結(jié)構(gòu)的改變會(huì)如何影響胚胎發(fā)育。相關(guān)論文近日刊發(fā)在英國(guó)《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(tuán)隊(duì)，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(hào)通路涉及胚胎發(fā)育的多個(gè)方面，研究團(tuán)隊(duì)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(guò)程中團(tuán)隊(duì)成員驚訝地發(fā)現(xiàn)，其中一個(gè)小鼠胚胎的外生殖器部位看起來(lái)像長(zhǎng)出了兩條額外的后肢。
現(xiàn)代四足動(dòng)物的后肢和外生殖器被認(rèn)為源自其祖先的同一個(gè)原基，該原基在進(jìn)化過(guò)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(yùn)動(dòng)和繁殖。
原基是指胚胎發(fā)育階段形成的將來(lái)會(huì)發(fā)展成專一組織、器官或軀體一部分的細(xì)胞基團(tuán)。這項(xiàng)研究表明，盡管小鼠是由其祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)進(jìn)化而來(lái)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(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Tgfbr1通過(guò)改變相關(guān)細(xì)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(méi)有外生殖器，卻長(zhǎng)出額外的后肢。
這項(xiàng)研究顯示，四足動(dòng)物胚胎特定區(qū)域在進(jìn)化過(guò)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(dòng)再生醫(yī)學(xué)研究等方面具有潛在重要意義。