肯塔基大学医学院的研究人员参与了一项新的研究，该研究深入了解了脊椎动物的肢体发育是如何进化的。
该研究结果发表在10月4日的《当代生物学》杂志上，确定了一个在脊椎动物肢体发育进化中起核心作用的基因。通过操纵老鼠的这个基因，研究人员能够激活早期四足动物(四条腿的脊椎动物)的一种祖先形式的肢体发育。
在所有四足动物的四肢中，手和脚外缘的骨头首先形成，称为轴后发育。这项研究的重点是蝾螈，它们是这条规则的唯一例外:它们的肢骨是向前发育的，或者是从内边缘发育的;拇指在小指之前。
沃斯研究蝾螈再生身体部位的独特能力，包括四肢，他与国家癌症研究所癌症研究中心的首席研究员苏珊·麦凯姆(Susan Mackem)博士合作，后者的研究重点是与肢体发育有关的信号网络。
在老鼠和蝾螈身上，研究人员操纵了Gli3的功能，这是一种已知在调节肢体发育模式中很重要的基因。GLi3抑制因子活性过高的小鼠可恢复轴前肢体发育;就像蝾螈一样。相反，当Gli3在蝾螈体内被“敲除”时，它们会像老鼠和所有其他四足动物一样，在术后发育出四肢。
沃斯说:“从进化的角度来看，我们在小鼠身上所做的基本上是通过基因操纵使肢体发育的祖先形式恢复，证明Gli3是早期四足动物从前轴发育转变的关键。”
这些结果对发育和进化生物学家意义重大，包括古生物学家，他们最近发现的化石支持了前轴肢发育是脊椎动物肢体发育的祖先模式的观点。它们还提供了关于脊椎动物从鳍过渡到四肢并迁移到陆地的进化问题的见解。
沃斯说，在未来，这项工作的发现也将有助于回答有关肢体再生的问题。蝾螈是少数在失去肢体后还能完全再生的四足动物之一，科学家们提出，这种能力与它们保留的前轴发育有关。
沃斯现在计划研究蝾螈的肢体再生，他的实验室对蝾螈的轴后发育进行了基因改造。
