A portugáliai Gulberkian Kutatóintézet munkatársai hatlábú egérembriókat állítottak elő, hogy általuk tanulmányozzák az embrionális fejlődésben szerepet játszó egyik receptorfehérje, a Tgfbr1 funkcióját. Az embrionális életszakaszban alakulnak ki az állatok szervezetét felépítő struktúrák, és e folyamat rendkívül bonyolult szabályozás alatt áll.
E szabályozás során hírvivő molekulák jutnak el a megfelelő sejtekhez, majd a fehérjékből felépülő molekuláris érzékelőkhöz, úgynevezett receptorokhoz kapcsolódnak. Amikor egy receptor megköt egy jelzőmolekulát, az olyan biokémiai változásokat indít el a sejtben, ami befolyásolja az osztódását, illetve a differenciálódását (tehát ez dönti el, hogy az embrió adott része milyen testrésszé alakuljon). A kutatók a Tgfbr1 receptorfehérje funkciójának jobb megértése érdekében kikapcsolták a génjét kísérleti egerek egy csoportjában, és azt vizsgálták, hogy a gén hiánya milyen változást okoz az egérembriók fejlődésében. A kutatókat is meglepte az eredmény: a génmódosított egerek külső nemiszervei helyén egy extra pár végtagjuk nőtt.
A módosított, hatlábú embrió 3D rekonstrukciója a végtagcsontjai kiemelésével (Fotó: Anastasiia Lozovska et al/Nat. Comms)
Ennek oka az volt, hogy az emlősökben a genitáliák és a hátsó végtagok ugyanazokból az embrionális végtagkezdeményekből alakulnak ki, és a végállapot a szabályozómolekulák érzékelésétől függ. A módosult embriók tüzetes vizsgálata révén megállapították, hogy a Tgfbr1 úgy irányítja a kezdemények fejlődését a hátsó láb vagy a nemiszervek irányába, hogy befolyásolja a DNS feltekeredésének mikéntjét a sejtben. Amikor tehát deaktiválták a Tgfbr1 génjét, és így nem termelődhetett a fehérje, ez a változás más gének és fehérjék működésére is továbbgyűrűzött, és így a nyúlványkezdemények ott is lábbá alakultak, ahol normálisan nemiszervekké kellett volna fejlődniük.
A kutatók abban reménykednek, hogy a Tgfbr1 fehérjének más fejlődési mechanizmusokban, például a metasztázisos daganatok áttétképzésében, illetve az immunrendszer érésében is van szerepe, így az egereken felfedezett mechanizmusok ismerete idővel elvezethet különböző fejlődési rendellenességek gyógymódjához.
