Bằng cách nhắm mục tiêu vào một gene duy nhất, các nhà khoa học đã biến vảy chân gà thành lông một cách thành công.
Bằng cách điều chỉnh một gene cụ thể, các nhà khoa học đã phát hiện ra cách biến đổi vĩnh viễn vảy trên chân gà thành lông vũ. Các kết quả này cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về nguồn gốc tiến hóa của chim từ khủng long.
Hai chiếc chân gà, một chiếc có lông và một chiếc có vảy.
Michel Milinkovitch, giáo sư tại Khoa Di truyền và Tiến hóa tại Đại học geneeva, Thụy Sỹ và là đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết: “Giống như các loài chim, ngày nay rõ ràng là nhiều loài khủng long được bao phủ một phần bằng lông vũ cũng như vảy. Ở loài chim, điều này cũng tương tự. Vì vậy, bằng cách thay đổi gene, chúng ta thực sự có thể mở rộng hoặc giảm tỷ lệ cơ thể được bao phủ bởi lông hoặc vảy tùy thuộc vào thời điểm gene này được biểu hiện chính xác".
Để thực hiện chuyển đổi gene này, các nhà khoa học ở Thụy Sĩ đã nhắm mục tiêu vào gene của nhím siêu thanh (Shh), gene này điều khiển một đường truyền tín hiệu xác định sự phát triển của một số đặc điểm khi còn ở cấp độ phôi thai bao gồm não và tủy sống; chân tay; và các phần phụ của da, như vảy và lông vũ, theo nghiên cứu được công bố ngày 17/5 trên tạp chí Science Advances .
Đèn soi trứng
Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã sử dụng một quy trình được gọi là "đèn soi trứng", bao gồm việc sử dụng nguồn sáng để chiếu sáng các mạch máu bên trong quả trứng. Điều này cho phép họ xác định một bình thích hợp để tiêm trực tiếp vào phôi đang phát triển một phân tử kích hoạt Shh. Đối với nghiên cứu, họ đã sử dụng gà thịt (Gallus gallus localus) , gà được nuôi để sản xuất thịt thương mại.
Tác giả chính Rory Cooper, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về tiến hóa nhân tạo và tự nhiên tại Đại học geneeva, cho biết: “Chúng tôi đã tiến hành tiêm vào ngày thứ 11, đó là thời điểm chính xác khi các vảy thường phát sinh trên phôi . Nếu chúng tôi thực hiện tiêm muộn dù chỉ một ngày, phôi thai đã bắt đầu phát triển vảy".
Sau khi trứng nở, các nhà khoa học nhận thấy sự hình thành của lông tơ non trên chân gà con. Theo tuyên bố, những chiếc lông vũ siêu mềm này có thể so sánh với những chiếc lông vũ bao phủ phần còn lại của cơ thể chúng.
Cooper cho biết: “Hiệu quả thực sự rõ ràng khi chúng nở ra. Và sự thay đổi kéo dài. Một khi gà mọc lông, chúng sẽ không quay trở lại để có vảy trên khu vực được nhắm mục tiêu".
Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên về việc dễ dàng thay đổi hình dạng của chân gà và cho biết điều đó mang lại cho nhóm một hiểu biết mới về cách những loài động vật này tiến hóa.
"Lông vũ có chức năng thay đổi," Milinkovitch nói. "Ở loài khủng long, lông vũ có thể được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ bên trong cơ thể con vật hoặc như một màn trình diễn đầy màu sắc. Quá trình bay diễn ra sau đó. Bằng cách thay đổi biểu hiện của một gene, chúng tôi có thể tạo ra một loạt các hiệu ứng phát triển kích hoạt sự phát triển của lông vũ, mang đến những hiệu ứng mới. hiểu biết sâu sắc về sự tiến hóa của những loài động vật này".