Portekiz’in Gulbenkian Bilim Enstitüsü’ndeki bilim insanları, şaşırtıcı bir şekilde, bir fare embriyosunu cinsel organ yerine fazladan bir çift bacak büyütecek şekilde tasarladılar. Bu beklenmedik sonuç, öncelikle omurilik araştırmalarına odaklanan bir çalışma sırasında keşfedildi. Projeye, gelişim biyologları Anastasiia Lozovska ve Moises Mallo liderlik etti ve sonuç karşısında şaşkınlıklarını dile getirerek “Ben projeyi seçmedim, proje beni seçti” dedi. Araştırma ekibi, Tgfbr1 geninin 10 ila 17 günlük fare embriyoları üzerindeki etkisini araştırıyordu. Bu gen, gövdeden kuyruğa vücut oluşumunu yönlendiren bir sinyal yolunda çok önemli rol oynayan Tgfbr1 reseptör proteininin kodlanmasından sorumludur. Embriyonun büyüyen hücrelerine, burada ‘bir arka bacak oluştur’ veya burada ‘dış cinsel organlar geliştir’ gibi talimatlar sağlar. Bilim insanları, Tgfbr1 geninin hem işleyen hem de işlemeyen versiyonlarına sahip embriyoları karşılaştırdı.
Bu gen, gelişimin ortasında devre dışı bırakıldığında, embriyonun cinsel organlar yerine fazladan bir çift bacak geliştirdiğini buldular. Bunun nedeni, bir memeli embriyosu büyüdükçe, yapıları baştan kuyruğa doğru sırayla oluşturması, gelişimin erken dönemlerinde odak noktasını baştan vücudu genişletmeye kaydırması ve ana organ sistemlerinin temellerini atmasıdır. Embriyonun gelişimi ilerledikçe, genlerin gövdeyi uzatmak ve bir kuyruk oluşturmak için çoklu doku katmanlarında aktive olduğu başka bir geçiş meydana gelir. Bu işlem sırasında yeni ortaya çıkan dokular arasındaki etkileşimler çıkış kanalları ve genital organlar için gerekli yapıları oluşturur. İlginç bir şekilde, kollar ve bacaklar birçok geni paylaşırken, gelişimin bu erken aşamasında, cinsel organlar ve arka bacaklar daha fazla genetik benzerliğe sahiptir. İşleyen Tgfbr1’den yoksun embriyolarda fazladan bacakların alışılmadık konumuna rağmen, bu bacaklarda bulunan diğer genler normal fare uzuvlarında bulunanlara çok benziyordu. Araştırma ekibi bu durumun, yılanların arka bacaklarının olmamasına karşın kertenkelelerin çoğunun neden bu bacaklara sahip olduğunu açıklamaya yardımcı olabileceğini düşünmektedir. Bu keşif, çalışmalarıyla ortaya koydukları gelişimsel ‘plastisiteyi’ vurgulamakta ve daha ileri araştırmalar için yeni yollar açmaktadır.