Инактивация гена Tgfbr1 у эмбрионов мыши приводит к появлению лишних конечностей и отсутствию наружных гениталий

Биоинженеры из Института Гульбенкяна в Португалии обнаружили, что инактивация гена Tgfbr1 у эмбрионов мыши приводит к аномальному развитию области от туловища до хвоста.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, группа экспериментировала с рецепторными белками Tgfbr1 и с удивлением создала эмбрион мыши с шестью конечностями и отсутствующими наружными гениталиями.

Предыдущие исследования показали, что у большинства четвероногих животных контроль развития задних конечностей и наружных гениталий сосредоточен на одних и тех же базовых структурах. В новой работе команда генетически модифицировала мышей, чтобы изучить этот процесс.

Исследователи сосредоточились на рецепторных белках, развитие которых зависит от сигнальных путей Tgfbr1, — они включали и выключали их, наблюдая за развитием эмбриона. В одном случае после инактивации гена и развития эмбриона примерно до середины срока исследователи обнаружили, что у него шесть ног, нет наружных гениталий, а лишние конечности растут там, где должны были быть гениталии. Повторение эксперимента дало тот же результат — шесть конечностей у самцов и самок, отсутствие пениса у самцов и клитора у самок.

Результат удивил команду и изменил направление их работы на изучение причин такого исхода. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что рецепторные белки Tgfbr1 напрямую участвуют в контроле развития определённых протоструктур, которые становятся конечностями или гениталиями, и делают это, изменяя способ сворачивания ДНК в клетках, составляющих эти структуры.

Результаты открывают новое направление для исследований сигнальных путей Tgfbr1 и их роли в развитии других частей тела. Учёные предполагают, что они также могут влиять на развитие иммунной системы и, возможно, на процесс метастазирования раковых клеток.