Phôi thai chuột 4 chân bình thường (trái) và chuột có 6 chân nhưng không có cơ quan sinh dục ngoài (phải). Ảnh: Nature
Moisés Mallo, nhà sinh vật học ở Viện khoa học Gulbenkian tại Oerias, Bồ Đào Nha và cộng sự đang nghiên cứu một trong những protein thụ thể Tgfbr1, trong đường truyền tín hiệu liên quan tới nhiều mặt phát triển phôi thai. Họ ngưng hoạt động của gene Tgfbr1 ở phôi thai chuột giữa thai kỳ để tìm hiểu ảnh hưởng của nó tới sự phát triển tủy sống, Interesting Engineering hôm 2/4 đưa tin.
Gen Tgfbr1 cung cấp chỉ thị để tạo ra protein gọi là thụ thể biến đổi yếu tố tăng trưởng beta loại 1. Được truyền bởi phức hợp thụ thể TGF-β, những tín hiệu này kích hoạt nhiều phản ứng khác nhau ở tế bào, bao gồm sinh trưởng và phân chia tế bào. Thụ thể TGF-β loại 1 giúp ngăn tế bào phát triển và phân chia quá nhanh hoặc theo cách mất kiểm soát, có thể ức chế sự hình thành khối u. Hơn 10 đột biến ở gene Tgfbr1 làm tăng nguy cơ phát triển một dạng ung thư da. Hội chứng hiếm gặp mang tên bệnh Ferguson - Smith disease dẫn tới hình thành nhiều khối u da xâm lấn, phát triển mất kiểm soát trong vài tuần. Các khối u này sau đó đột ngột co lại và để lại sẹo.
Theo Nature, sinh viên của Mallo là Anastasiia Lozovska tới văn phòng của ông và thông báo cô phát hiện một trong những phôi thai chỉnh sửa sinh học có cơ quan sinh dục tương tự hai chân sau mọc thêm.
Ở nhiều động vật 4 chân, cơ quan sinh dục ngoài và chân sau phát triển từ cùng cấu trúc ban đầu. Nhóm nghiên cứu nhận thấy Tgfbr1 chỉ dẫn những cấu trúc đó trở thành cơ quan sinh dục hoặc chân. Nói cách khác, việc ngưng hoạt động của protein làm thay đổi hoạt động của các gene khác. Kết quả là con vật có thêm chân và không có cơ quan sinh dục ngoài.
Chuột dùng để tạo phôi thai nằm trong khoảng 3 - 6 tháng tuổi. Nhóm nghiên cứu thu thập phôi thai chuột bằng phương pháp mổ và xử lý để phân tích sâu hơn. Họ không bao gồm phân tích chi tiết về giới tính phôi thai bởi cơ quan sinh dục ngoài của con đực và cái không có sự khác biệt.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu dự định tìm hiểu liệu Tgfbr1 và những gene liên quan có ảnh hưởng tới cấu trúc ADN ở hệ thống khác hay không, chẳng hạn như ung thư di căn. Họ cũng muốn biết liệu quá trình tương tự có khiến bò sát phát triển dương vật kép không.
An Khang (Theo Interesting Engineering)