ШЕСТИНОГА МИША: випадково створений лабораторний монстр призвів до найважливішого відкриття
Photo by Taton Moïse on Unsplash
Ми звикли до того, що у всіх ссавців чотири кінцівки. Більше буває тільки в комах і ракоподібних. Однак сучасні генетичні експерименти віднедавна стали вносити серйозні корективи в задум природи.
Навіщо науковці займаються такими дивними, на перший погляд, речами, розповідає матеріал журналу Nature Communications, присвячений одному із серйозних наукових проривів у галузі генетики, який був зроблений абсолютно випадково.
НОГИ ЗАМІСТЬ ГЕНІТАЛІЙ
Навряд чи варто нагадувати про те, що в природних умовах типовий ембріон миші має всього чотири лапи. Однак в умілих руках португальського біолога Мойсеса Малло та його колег з Наукового інституту Гюльбенкяна в Оейраші мишачий ембріон перетворився на шестиногу тварину.
Дві додаткові кінцівки з’явилися у гризуна в районі черевної порожнини, в області геніталій. Це сталося після того, як в ембріона в певний момент відключили відповідний ген, якому приблизно наполовину не дали дорозвинутися.
Таким чином за допомогою генної інженерії науковці хотіли зрозуміти, який вплив зміни в тривимірній структурі ДНК мають на розвиток ембріонів.
ВИВЧАТИ ХОТІЛИ СПИННИЙ МОЗОК
У центрі наукового інтересу португальських біологів опинився білок Tgfbr1. Це рецепторний білок, який має значний вплив на різні аспекти ембріонального розвитку. Штучно перервавши формування цього білка, дослідники хотіли простежити, що станеться після цього з організмом миші.
Зокрема, з її спинним мозком. Однак усе сталося не так, як очікували вчені. Стаття в Nature нічого не говорить про те, що вдалося дізнатися генетикам про зв’язок вищезгаданого білка з формуванням спинного мозку. Натомість вона докладно розповідає про побічний ефект експерименту, на який наукові співробітники аж ніяк не очікували.
ВІДКРИТТЯ, ЩО САМЕ ЗНАЙШЛО НАУКОВЦІВ
Коли одна з аспіранток Мойсеса Малло прийшла перевірити, як почуваються піддослідні миші, вона з подивом виявила у них дві зайві ноги на місці статевих органів. Оскільки на такий результат ніхто з експериментаторів не розраховував, аспірантка одразу ж помчала до Малло, щоб розповісти йому про «диво», яке сталося.
Вчений здивувався не менше за свою колегу. Виступаючи перед журналістами і науковою спільнотою, він зізнався, що не обирав такий проєкт, навпаки, сам проєкт обрав його. Випадковість спрямувала дослідження Малло цілком несподіваним, іншим шляхом, відмінним від того, який він планував спочатку.
БІЛОК, ЯКИЙ ТВОРИТЬ ДИВА
Та здивували вчених зовсім не зайві ноги як такі. Науці й раніше був відомий той факт, що в переважної більшості чотириногих тварин статеві органи та задні ноги ростуть з однієї «точки». Пеніс, клітор і дві ноги розвиваються з одних і тих самих примордіальних структур. Однак про роль білка Tgfbr1 у цьому процесі ніхто не здогадувався. Власне кажучи, в цьому й полягає суть відкриття Малло та його команди.
У результаті подальших досліджень феномена шестиногих мишей вони з’ясували, що саме Tgfbr1 певним чином змінює спосіб згортання ДНК у клітинах. Він спрямовує ці структури та «вирішує», бути їм геніталіями чи ногами.
Деактивувавши білок, група Малло якраз і натрапила випадково на цей феномен, виявивши дві додаткові кінцівки на місці відсутніх зовнішніх геніталій.
ПРАКТИЧНА КОРИСТЬ ВИПАДКОВОГО ВІДКРИТТЯ
«Ну то й що? — спитаєте ви. — Світ став свідком чергового наукового курйозу. Але яка реальна наукова цінність такого відкриття?» Спробуємо запевнити скептиків у тому, що в перспективі вона величезна.
Якщо Tgfbr1 і споріднені з ним білки мають таку чарівну силу, то, можливо, їхню здатність перетворювати геніталії на ноги можна використовувати якось інакше. Науковці сподіваються, що подальше вивчення властивостей цих білків допоможе краще зрозуміти їхній вплив на структуру ДНК в інших системах.
Наприклад, фахівці з’ясовують, яким чином Tgfbr1 може впливати на імунну функцію й метастатичний рак. Тож нові дослідження в цій галузі цілком можуть допомогти людству на генному рівні позбутися цієї страшної хвороби.
Оригінальне дослідження: Scientists made a six-legged mouse embryo — here’s why
