Hiirekatset kirjeldav uuring annab aimdust mehhanismist, kuidas muutused DNA kolmemõõtmelises struktuuris võivad mõjutada embrüo arengut. Töörühma algne eesmärk oli uurida retseptorvalku nimega Tgfbr1. Neid huvitas valgu talitlus ühel loote arenguga seotud signaalirajal. Selleks vaigistasid uurijad poolenisti välja arenenud hiireembrüotes valgu valmistamise eest vastutava Tgfbr1 geeni. Katse pidi näitama, kuidas mõjutab valgu puudumine seljaaju arengut, vahendab Nature News.

Uuringu kaasautor, dokotrant Anastasiia Lozovska märkas aga katse käigus, kuidas ühel geneetiliselt muundatud hiirel meenutasid lootestaadiumis suguelundid pigem alajäsemeid. Tähelepanek nihutas uuringu keskme hoopis kuuekäpalise hiire uurimisele.

Teadlastele polnud mingi uudis, et enamikul nelja jäsemega loomadel arenevad nii välissuguelundid kui ka tagajäsemed samast evolutsioonilisest ürgstruktuurist, mis ise arengu käigus kaob. Selle üksikasjad on jäänud aga segaseks.

Kui Mallo töörühm kuuejalgset hiirt lähemalt uudistas, selgus, et just Tgfbr1 valk otsustab, kas ürgelund areneb suguelunditeks või jalgadeks. Selleks muudab valk ürgelundi rakkudes leiduva DNA voltumise viisi. Kuna valgu vaigistamine muutis ka muude geenide avaldumist, areneski lootel välissuguelundite asemel välja lisakäpapaar.

Töörühm loodab edaspidi kindlaks teha, kas Tgfbr1 ja selle sugulasvalgud võivad mõjutada DNA-struktuuri mujalgi kehas – näiteks halvaloomulises vähkkoes ja immuuntalitluses. Ühtlasi huvitab uurijaid, kas sama mehhanism juhib ka hemipeenise arengut roomajatel. Hemipeenis on kahekordne peenis, mis areneb madudel ürgstruktuurist alajäsemete asemel.

Uuring ilmus ajakirjas Nature Communications.