چرا دانشمندان رویان موش شش‌پا پرورش داده‌اند؟

جونده‌ای با دو اندام اضافی به جای اندام تناسلی، نقش حیاتی مسیر ژنی خاصی را در تعیین سرنوشت ساختاری اولیه آشکار می‌کند. این جانور شش‌پا حشره نیست، بلکه موشی است که در محلی که باید اندام تناسلی‌اش وجود داشته باشد، دو عضو حرکتی اضافه دارد.

پژوهشی که ۲۰ مارس در مجله‌ی Nature Communications منتشر شد، روشی را آشکار کرده است که در آن تغییر ساختار سه‌بعدی دی‌ان‌ای می‌تواند بر نحوه رشد جنین تأثیر بگذارد.

به‌گزارش نیچر، گروهی از پژوهشگران درحال مطالعه یکی از پروتئین‌های گیرنده (Tgfbr1) در مسیر پیام‌رسانی خاصی بودند که در بسیاری از جنبه‌های رشد جنینی نقش دارد. دانشمندان ژن Tgfbr1 را در رویان‌های موش در نیمه‌راه رشد غیرفعال کردند تا ببینند چگونه بر رشد نخاع تأثیر می‌گذارد. در این مطالعه، پژوهشگران متوجه شدند یکی از رویان‌های مهندسی زیستی‌شده اندامی تناسلی دارد که شبیه به دو پای اضافی است. یافته‌ی آن‌ها پژوهش را به مسیری غیرمنتظره سوق داد.

پژوهشگران از مدت‌ها پیش می‌دانستند که در بیشتر حیوانات، چهار اندام، هم اندام‌های تناسلی خارجی و هم اندام‌های حرکتی پشتی از ساختارهای اولیه یکسانی ایجاد می‌شوند. آن‌ها وقتی پدیده موش شش‌پا را بیشتر مطالعه کردند، متوجه شدند ژن Tgfbr1 این ساختارها را به سمت تبدیل‌شدن به اندام تناسلی یا اندام حرکتی هدایت می‌کند و نحوه تاخوردگی دی‌ان‌ای را در سلول‌های ساختار تغییر می‌دهد. غیرفعال کردن پروتئین، فعالیت ژن‌های دیگر را تغییر داد و به شکل‌گیری اندام اضافی و عدم رشد اندام تناسلی خارجی منجر شد.

پژوهشگران امیدوارند تعیین کنند که آیا Tgfbr1 بر ساختار دی‌ان‌ای در سیستم‌های دیگری مانند سرطان متاستاتیک و عملکرد ایمنی تأثیر دارد یا خیر. آن‌ها همچنین درحال بررسی این موضوع هستند که آیا همین مکانیسم عامل رشد همی‌پنیس در خزندگان است یا خیر. همی‌پنیس آلت تناسلی مضاعفی است که در مارها از ارگان‌های اولیه به‌جای پاها تشکیل می‌شود.