علماء يطورون فأرا بستة أرجل

عمل فريق من العلماء على تصميم فأر مزود بطرفين إضافيين بدلا من الأعضاء التناسلية. ورغم أن الأمر يبدو وكأنه خيال علمي، لكن هذا المخلوق الغريب لم يتم خلقه صدفة.

كان عالم الأحياء التنموي مويسيس مالو، من معهد جولبنكيان للعلوم في أويراس بالبرتغال، وزملاؤه يدرسون أحد بروتينات المستقبلات، Tgfbr1، في مسار الإشارات الذي يشارك في العديد من جوانب التطور الجنيني.
اقرأ المزيد من صحيفة هتون الدولية

وقام العلماء بتعطيل جين Tgfbr1 في أجنة الفئران في منتصف مرحلة النمو تقريبًا لمعرفة كيف يؤثر التغيير على نمو 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.

لقد عرف الباحثون منذ زمن طويل أنه في معظم الحيوانات ذات الأطراف الأربعة، تتطور كل من الأعضاء التناسلية الخارجية «القضيب أو البظر» والأطراف الخلفية من نفس الهياكل البدائية.

عندما بحث فريق مالو بشكل أعمق في ظاهرة الفأر ذو الأرجل الستة، وجدوا أن Tgfbr1 يوجه هذه الهياكل لتصبح إما أعضاء تناسلية أو أطرافًا عن طريق تغيير الطريقة التي يطوي بها الحمض النووي في خلايا البنية.

أدى تعطيل البروتين إلى تغيير نشاط الجينات الأخرى، مما أدى إلى ظهور 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.

ويأمل الباحثون في تحديد ما إذا كان Tgfbr1 وأقاربه يؤثرون على بنية الحمض النووي في أنظمة أخرى، مثل السرطان النقيلي، وفي وظيفة المناعة. كما أنهم يدرسون ما إذا كانت الآلية نفسها تكمن وراء تطور نصف القضيب الزواحفي، وهو قضيب مزدوج يتشكل في الثعابين من أعضاء بدائية بدلاً من الأرجل.