Уродство ради науки: зачем учёные создали шестилапый эмбрион мыши

В Португалии создали эмбрион шестилапой мыши с двумя дополнительными конечностями вместо гениталий. Сообщение о том, как получился генетически модифицированный грызун и что это значит для науки, опубликовали в журнале Nature Communications.


Биолог-эволюционист Мозес Малло из Научного института Гулбенкяна (IGC) с коллегами изучали один из белков, Tgfbr1, очень важный для развития эмбрионов. Учёные инактивировали ген Tgfbr1 у мышиных зародышей приблизительно на полпути эмбрионального развития. С помощью манипуляции учёные хотели понять, как внесённая «поломка» повлияла бы на развитие спинного мозга.

Затем Анастасия Лозовска, аспирантка из команды Малло, сообщила шефу: у одного из биоинженерных эмбрионов гениталии похожи на две дополнительные задние лапки. Так наблюдательность девушки направила исследование в неожиданное русло.


— Мозес Малло, биолог-эволюционист из IGC.

На заглавной иллюстрации — трёхмерная реконструкция скелетной составляющей конечностей модифицированного плода. Дополнительные задние лапки выделены фиолетовым. Жёлтым показано начавшееся окостенение.

На иллюстрации ниже для сравнения — нормальный мышиный эмбрион и лабораторный уродец. Как видим, дело не обошлось только лишь подменой лишними лапками гениталий. После отключения определённого гена у монструозного мышонка к тому же некоторые внутренние органы выперли из брюшной полости наружу, как огромная грыжа.



Собственно, науке давно известно, что у большинства животных с четырьмя конечностями и наружные половые органы (пенис либо клитор), и задние конечности развиваются из одних и тех же первичных структур. Но не были известны нюансы.

Когда команда Мозеса Малло подробнее изучила феномен шестилапого мышонка, они поняли, что Tgfbr1 направляет эти структуры на превращение либо в гениталии, либо в конечности, изменяя то, как именно сворачивается спираль ДНК в соответствующих клетках. Отключение критически важного белка изменило работу остальных генов таким вот ужасающим и радикальным образом.

Эмбриону не дали развиться в нормальную мышь вовсе не зря. Благодаря сделанному открытию биологи надеются в дальнейшем выяснить, влияет ли Tgfbr1 и его аналоги на структуру ДНК в других клеточных системах, в том числе в онкологических метастазах, а также на иммунитет. А ещё исследователи изучают, а не тот ли самый механизм приводит к образованию двойного пениса у змей, то есть не формируется ли у самцов парный половой орган вместо несбывшихся лапок.