تنها با اصلاح چند ژن می‌توان پولک حیوانات را به پر تبدیل کرد
دانشمندان برای ازبین‌بردن پولک روی بدن حیوانات، از روشی ساده استفاده کردند و توانستند شاهد تولد جوجه‌هایی باشند که پاهایشان پوشیده از پر است.
به گزارش پایگاه خبری بانکداری الکترونیک به نقل از ساینس آلرت، میشل میلینکوویچ و روری کوپر، متخصصان ژنتیک دانشگاه ژنو سوئیس با هدف قراردادن ژنی به‌نام سونیک خارپشت (Shh)، رویان‌های مرغ را تغییر دادند تا روی پاهایشان به جای فلس، پر رشد کند. این تغییر، دائمی است و پس بیرون‌آمدن حیوان از تخم، پاهای پوشیده از پر غیرطبیعی‌اش تا آخر عمر به همین شکل باقی خواهد ماند.
محققان در مقاله‌ی خود می‌نویسند که تغییر موقت سیگنال‌دهی مسیر ژن سونیک خارپشت در مرغ، موجب تبدیل کامل و دائمی فلس‌های مشبک به پرها روی سطوح شکمی و انگشت‌ها می‌شود. پرهای نابه‌جای حاصل از نظر رشد با پرهای روی بدن قابل مقایسه هستند.
آزمایشگاه میلینکوویچ قبلا هم نشان داده بود که زائده‌های پوستی سفت‌شده مانند مو و پر، منشا تکاملی یکسانی در اجداد خزنده‌ی ما دارند. اجدادی که صدها میلیون سال پیش می‌‌زیستند و درطول قرن‌ها، به تنوع باورنکردنی حیواناتی تبدیل شده‌اند که در جهان امروزی ما زندگی می‌کنند.
رشد چنین ساختار‌هایی در پوست تمام این حیوانات، تحت‌عنوان ساختارهای پلاکد شروع می‌شود. درطول این فرایند، ابتدا پوست حیوانات ضخیم می‌شود و سپس پوسته‌ها، خارها یا هر زائده‌ی دیگری که حیوان موردنظر تمایل به داشتن آن دارد، شروع به رشد می‌کنند.
سونیک خارپشت نقشی کلیدی در ایجاد این ملحقات پوستی ایفا می‌کند. مسیر سیگنال‌دهی، گذرگاه بسیار مهمی است که علاوه بر تاثیر روی رویان بسیاری از حیوانات، به‌عنوان میانجی در شکل‌گیری اشکال و ساختارهای بدن، الگوبرداری، تمایز و رشد عمل می‌کند؛ به‌عنوان مثال این ژن عاملی مهم و حیاتی در شکل و تنوع پر حیوانات، موقعیت بال‌های پرندگان و توسعه‌ی فولیکول‌های مو در موش‌ها به‌شمار می‌رود.
می‌دانیم که جوجه‌ی برخی پرندگان مانند برهما، سابیل‌پوت و مرغ ابریشمی پاهایی پوشیده از پر دارند؛ اما سازوکار ژنتیکی عامل چنین اتفاقی تاکنون برای محققان ناشناخته بود. باتوجه به این موضوع، کوپر و میلینکوویچ تصمیم گرفتند تا تحقیقات خود را با هدف قراردادن ژن سونیک خارپشت در جنین جوجه‌ها شروع کنند.
هدف این مطالعه، جوجه‌های گوشتی متعلق به یک برند پرورش‌دهنده‌ی مرغ به‌نام راس (Ross) بود که پاهایی بدون پر و پوشیده از پولک داشتند. محققان به رگ‌های جنین‌هایی که در تخم بودند ماده‌ای تزریق کردند که مسیر پیام‌رسانی سونیک خارپشت را برای تحریک رشد پرها در قسمت‌هایی تقویت می‌کرد که پوشیده از پولک بودند.
کوپر در توضیح روش کارشان می‌گوید: «ما از تکنیک قدیمی نطفه‌سنجی تخم استفاده کردیم که در آن، مشعلی قدرتمند رنگ‌های خونی داخل پوسته‌ی تخم مرغ را روشن می‌کند. این‌کار به ما کمک کرد تا رویان مرغ را با مولکولی اصلاح کنیم که به‌طور مستقیم به جریان خون تزریق می‌شود و به‌طور خاص سونیک خارپشت را فعال می‌کند.»
روشی که محققان از آن استفاده کرده بودند جواب داد و زمانی‌که جوجه‌ها از تخم بیرون آمدند، پاهایشان از پرهای جوان پرزدار پوشیده شده بود؛ درست مانند پرهایی که در قسمت‌های دیگر بدنشان وجود داشت. این پرها، هم‌زمان با رشد جوجه‌ها رشد می‌کردند.
جوجه‌هایی که سر از تخم بیرون آوردند، کرک‌های خود را ازدست دادند و به‌جای آن‌ها، پرهایی بالغ را نه‌تنها روی بدن خود، بلکه روی پاهایشان نیز رشد دادند. برای ایجاد چنین تغییری از پولک به پر، تنها یک تغییر روی تخم‌ها کافی بود.
جوجه‌هایی که در آزمایش متولد شدند، پاهایی معمولی داشتند. توالی‌یابی RNA با مقایسه‌ی دو گروه نیز نشان داد که تغییرات ایجاد‌شده روی ژن سونیک خارپشت، در گروه آزمایشی دائمی بود.
به‌عقیده‌ی محققان، این نتایج به درک ما از چگونگی تکامل و تنوع حیوانات کمک می‌کند. تغییرات طبیعی در پیام‌رسانی سونیک خارپشت، احتمالا محرکی تکاملی برای تنوع زائده‌های پوستی مانند پر و پولک بوده و دستیابی به این تنوع کار چندان دشواری نیست.
میلینکوویچ در تشریح یافته‌های آزمایش می‌گوید: «نتایج نشان می‌دهند که یک جهش تکاملی از پولک به پر، به تغییرات چندانی در ترکیب یا ظاهر ژنوم نیاز ندارد. درعوض یک تغییر موقت در ظاهر یک ژن (Shh) می‌تواند به مجموعه‌ای از رویدادهای تکاملی منجر شده و باعث تشکیل پر به‌جای پولک شود.»