Ana Sayfa Tıp&Sağlık Birkaç Gen Verilen Tavukların Pullu Ayakları Tüylere Dönüştü

Birkaç Gen Verilen Tavukların Pullu Ayakları Tüylere Dönüştü

İsviçre Cenevre Üniversitesi’nden genetikçiler Michel Milinkovitch ve Rory Cooper, sonik kirpi (Shh) genini hedefleyerek, embriyonik tavukları, genellikle skuamöz ayaklarında pul yerine tüy çıkacak şekilde değiştirmeyi başardılar. Yapılan bu değişikliğin ömür boyu kalıcı oldugu kaydedildi. 

Genetikçiler, “Shh, cilt uzantılarının gelişiminde önemli bir rol oynar. Sinyal yolu, vücut şekillerinin ve yapılarının gelişimine, modellenmesine, farklılaşmasına ve büyümesine aracılık eden birçok embriyonik turta parmaklarıyla önemli bir yoldur. Örneğin Shh, tüy şekli ve çeşitlenmesinde, kuşlarda uçuş tüyünün konumlandırılmasında ve farelerde kıl köklerinin gelişmesinde önemli bir faktördür.”

Brahmalar, Sablepoots ve Silkies gibi bazı tavukların tüylü ayakları olduğunu biliyoruz, ancak buna neden olan genetik mekanizma bilinmiyordu. Cooper ve Milinkovitch, embriyonik tavuklarda Shh’yi hedef alarak araştırma yapmaya karar verdiler.

Tavuklar büyüdükçe tüyler de büyüdü

Bir kontrol tavuğunun pullu ayağı deneysel bir tavuğun tüylü ayağıyla  karşılaştırıldı. Embriyonik tavukların damarlarına, normalde pullu deri ile kaplı alanlarda tüylerin büyümesini tetiklemek için Shh yolu sinyalini destekleyen bir maddeyi yumurtanın içinde enjekte ettiler.

Tavuklar yumurtadan çıktıklarında, normalde kel olan ayakları, vücutlarındaki gibi tüylerle kaplıydı ve tavuklar büyüdükçe tüyler de büyüdü.

Yapılan bu değişik ömür boyu kalıcı 

Pullardan tüylere bu değişikliği sağlamak için yumurtada tek bir işlem yeterliydi. Bazı yumurtalar, deney grubundaki Shh yolu sinyalini uyaran aktif molekülü içermeyen bir kontrol solüsyonu ile muamele edildi. Bu yumurtalardan çıkan tavukların ayakları normaldi; İki grubu karşılaştıran RNA dizilimi, deney grubunda Shh üzerinde yapılan değişikliklerin ömür boyu kalıcı olduğunu gösterdi.

Transient agonism of the sonic hedgehog pathway triggers a permanent transition of skin appendage fate in the chicken embryo

Vertebrate skin appendage early development is mediated by conserved molecular signaling composing a dynamical reaction-diffusion–like system. Variations to such systems contribute to the remarkable diversity of skin appendage forms within and among species. Here, we demonstrate that stage-specific transient agonism of sonic hedgehog (Shh) pathway signaling in chicken triggers a complete and permanent transition from reticulate scales to feathers on the ventral surfaces of the foot and digits.
Resulting ectopic feathers are developmentally comparable to feathers adorning the body, with down-type feathers transitioning into regenerative, bilaterally symmetric contour feathers in adult chickens. Crucially, this spectacular transition of skin appendage fate (from nodular reticulate scales to bona fide adult feathers) does not require sustained treatment. Our RNA sequencing analyses confirm that smoothened agonist treatment specifically promotes the expression of key Shh pathway–associated genes. These results indicate that variations in Shh pathway signaling likely contribute to the natural diversity and regionalization of avian integumentary appendages.