这种6条腿的动物不是昆虫，而是老鼠——其原生殖器所在位置变成了两条腿。3月20日，这项发表于《自然-通讯》的基因工程啮齿动物研究，揭示了DNA三维结构的变化可以影响胚胎发育方式。
图片来源：Anastasiia Lozovska et al
葡萄牙古尔本基科学研究所发育生物学家Moisés Mallo和同事正在研究一种信号通路中的受体蛋白Tgfbr1，该信号通路涉及胚胎发育的许多方面。科学家在小鼠胚胎发育到一半时使Tgfbr1基因失活，以了解这种变化如何影响脊髓发育。
然后，Mallo的研究生Anastasiia Lozovska发现，其中一个基因工程胚胎的生殖器看起来像多了两条后肢。她的发现让这项研究走上了一条意想不到的道路。“不是我选择了这个项目，而是项目选择了我。”Mallo说。
在大多数拥有四肢的动物中，后肢的发育与外生殖器（阴茎或阴蒂）的发育始于同一个原基。为了研究Tgfbr1具体的调控机制，研究人员将小鼠胚胎尾侧区域的Tgfbr1基因选择性失活，结果导致了预料之外的表型：通常产生外生殖器的组织发育成了第二组后肢，得到了一个拥有6条腿的小鼠胚胎。
进一步研究发现，Tgfbr1会通过改变细胞中DNA的折叠方式，调控特定结构发育成外生殖器还是四肢。而Tgfbr1彻底失活导致其他基因的活性发生了变化，继而造成小鼠没有外生殖器却多出了四肢的现象。
在未来的研究中，研究人员希望进一步确定Tgfbr1和相关基因是否会在转移性癌症或免疫系统等其他组织中影响DNA结构，也将研究爬行动物的外生殖器发育是否由相同机制调控。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-46870-z
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