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Le onde sincronizzate che controllano lo sviluppo embrionale
26 febbraio 2018
Due segnali di comunicazione cellulare che si propagano come onde fra cellule vicine controllano la crescita degi organi nell'embrione: quanto più veoci e sincronizzate sono queste onde, tanto maggiori sono le dimensioni della struttura anatomica in formazione (red)
da lescienze.it/news
Durante lo sviluppo embrionale, il meccanismo che permette agli organi di crescere in misura proporzionata alle dimensioni complessive si basa su due onde di segnali genici e sulla loro maggiore o minore sincronizzazione. A scoprirlo è stato un gruppo di ricercatori dello European Molecular Biology Laboratory (EMBL) a Heidelberg, che firmano un articolo pubblicato su "Cell".
Quando gli embrioni si sviluppano e crescono, passando da una singola cellula uovo fecondata a un organismo perfettamente funzionale, devono formare strutture e organi proporzionati alla dimensione complessiva dell'embrione.
Poiché il corretto dimensionamento delle strutture è essenziale in tutti gli animali, Katharina F. Sonnen, Alexander Aulehla e colleghi hanno preso in esame i percorsi di segnalazione cellulare noti per essere altamente conservati in tutte le specie, concentrandosi su due di essi, noti come "percorso Notch" e "percorso Wnt", dal nome delle due famiglie di geni che innescano questi segnali. A differenza di altri tipi di segnali cellulari, che sfruttano il rilascio nell'ambiente circostante di proteine che possono raggiungere qualsiasi altra cellula dell'embrione, i segnali Notch e Wnt si trasmettono da una cellula alle cellule che sono a contatto con essa, propagandosi come un'onda.
Le onde sincronizzate che controllano lo sviluppo embrionale
http://www.lescienze.it/images/2018/02/25/112538205-e4492ec7-e3df-4233-af0c-4af5c6ac0523.jpg
Velocità e sincronizzazione delle onde di segnalazione Notch e e WnT controllano lo sviluppo di organi e strutture anatomiche. (Cortesia EMBL)
In una serie di esperimenti i ricercatori hanno controllato il profilo temporale di espressione di questi geni nelle cellule embrionali di topo destinate a dare origine alle vertebre dell'animale.
Hanno così scoperto che il dimensionamento delle vertebre future in un embrione di topo è controllato da come l'espressione di alcuni specifici geni oscilla, in modo coordinato, tra cellule vicine. In particolare hanno scoperto che quanto più veloce è l'onda dei segnali che si propagano da una cellula all'altra, tanto più lunghe sono le vertebre che si formeranno. Inoltre, la tempistica di attivazione e disattivazione di tutti i geni coinvolti nella formazione delle vertebre è risultata dipendere dallo sfasamento relativo delle due onde di segnalazione del percorso Notch e Wnt: l'arrivo in fase delle due onde a una certa cellula corrisponde all'attivazione dei geni, l'arrivo in opposizione di fase al loro spegnimento.
http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30103-X
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Onde sincronizzate controllano sviluppo embrionale
