فقد كان مويسيس مالو، عالم الأحياء التنموية بمعهد جولبنكيان للعلوم في أويرياس بالبرتغال، وزملاؤه، يدرسون أحد بروتينات المستقبلات Tgfbr1، في مسار إشارات يشارك في جوانب مختلفة من التطور الجنيني.
وقاموا بتعطيل جين Tgfbr1 في أجنة الفئران خلال مرحلة التطور المتوسطة للتحقق من آثاره على تطور الحبل الشوكي.
ويوفر جين Tgfbr1 تعليمات لصنع بروتين يسمى مستقبل عامل النمو المحول بيتا (TGF-β) من النوع 1. وتنتقل هذه الإشارات عن طريق مجمع مستقبلات TGF-β، وتؤدي إلى استجابات مختلفة من قبل الخلية، بما في ذلك نمو الخلايا وانقسامها.
ويساعد مستقبل TGF-β من النوع 1 على منع الخلايا من النمو والانقسام بسرعة كبيرة أو بطريقة غير منضبطة، ويمكن أن يمنع تكوّن الأورام.
ووفقا لموقع MedlinePlus، تم العثور على أكثر من 10 طفرات في جين Tgfbr1 لزيادة خطر الإصابة بنوع من أنواع سرطان الجلد. ويتم تعريف هذه الحالة النادرة، والمعروفة باسم مرض فيرغسون سميث، من خلال تكوين أورام جلدية غازية متعددة تنمو بحيث لا يمكن السيطرة عليها لبضعة أسابيع. ثم تتقلص هذه الأورام فجأة وتترك وراءها ندبات غير سرطانية.
وبحسب مجلة Nature، الفريق وجد نتائج غير متوقعة بعد بتعطيل الجين المسؤول عن إنتاج البروتين في أجنة الفئران التي كانت في منتصف الطريق تقريبا من التطور، حيث كانت لدى أحد الأجنة المعدلة وراثيا ساقان إضافيتان في المكان الذي يجب أن تنمو فيه أعضاؤه التناسلية.
وفي العديد من الحيوانات ذات الأربع أرجل، تتطور الأعضاء التناسلية الخارجية والأطراف الخلفية من نفس الهياكل المبكرة.
واكتشف فريق البحث في ظاهرة الفأر ذي الأرجل الستة أن Tgfbr1 يساعد في تحديد ما إذا كانت هذه الهياكل ستصبح إما أعضاء تناسلية أو أطرافا. وبعبارة أخرى، أدى تعطيل البروتين إلى تغيير نشاط الجينات الأخرى، وأدى ذلك إلى أطراف إضافية وعدم وجود أعضاء تناسلية خارجية حقيقية.
وكان عمر الفئران المستخدمة للحصول على الأجنة يتراوح بين 3 و6 أشهر. وكشفت الدراسة أنه تم الحصول على هذه الأجنة عن طريق عملية قيصرية ومعالجتها لإجراء مزيد من التحليلات.
ووفقا للفريق، فإن الأعضاء التناسلية الخارجية للذكور والإناث لا يوجد بها اختلافات بين الجنسين، لذلك لم يتم إجراء تحليل محدد لجنس الجنين.
ويعتزم الفريق الآن البحث فيما إذا كان Tgfbr1 وأقاربه يؤثرون على بنية الحمض النووي في الأنظمة الأخرى، مثل السرطان النقيلي. كما أنهم مهتمون أيضا بمعرفة ما إذا كانت العملية ذاتها وراء كيفية تطوير الزواحف لخلل وظيفي جنسي يعرف باسم hemipenis.
المصدر: Interesting Engineering