Биолог развития Моисес Малло из Научного института Гюльбенкяна в Оэйрасе, Португалия, и его коллеги изучали один из рецепторных белков, Tgfbr1, в сигнальном пути, который участвует во многих аспектах эмбрионального развития. Ученые инактивировали ген Tgfbr1 у мышей примерно на полпути развития, чтобы увидеть, как эти изменения повлияют на формирование спинного мозга, сообщает Nature News.

Затем аспирантка Малло Анастасия Лозовска обнаружила, что у одного из модифицированных эмбрионов развились гениталии, похожие на две дополнительные задние конечности. Ее открытие направило исследование в неожиданный путь.

Исследователям давно известно, что у большинства четвероногих животных наружные половые органы – пенис или клитор, – и задние конечности развиваются из одних и тех же примордиальных структур.

Когда команда Малло изучила феномен шестиногих мышей, они обнаружили, что Tgfbr1, изменяя способ сворачивания ДНК в клетках структуры, направляет их на то, чтобы они стали либо гениталиями, либо конечностями. Деактивация белка изменила активность других генов, что привело к появлению дополнительных конечностей и отсутствию наружных половых органов.

Исследователи надеются определить, влияют ли Tgfbr1 и его родственники на структуру ДНК в других системах, таких как метастатический рак, и на иммунную функцию. Они также изучают, лежит ли тот же механизм в основе развития рептильного гемипениса, двойного пениса, который у змей формируется из первичных органов вместо ног.

Исследование опубликовано в Nature Communications.