sabato 11 maggio 2013

La genetica dello sviluppo


Ogni individuo pluricellulare inizialmente si presenta in un'unica cellula detta zigote, la quale si sviluppa secondo processi ben definiti e precisi, studiati appunto dalla genetica dello sviluppo.
Nello sviluppo dello zigote possiede fondamentale importanza la regolazione genica differenziale, ovvero l'attivazione o disattivazione dei geni. Vediamo le fasi di sviluppo embrionale:


  1. Fase I: le nurse cells possiedono dei geni (bicoide) che trascrivono un RNA messaggero (mRNA bicoidale) che si dirige verso la cellula uovo, la quale orienta i microtubuli del suo citoscheletro, formando due poli che costituiranno l'asse antero-posteriore, il quale dirige anche quello dorso-ventrale e sinistro-destro;                                                                                                                                                                                                                                                                            
                                                                                                                                                                            
  2. Fase II: si attivano alcuni geni che inducono la segmentazione dello zigote;                                                                                                                                                                                                    
                                                                                                                                                             
  3. Fase III: vengono attivati i geni omeotici, i quali stabiliscono quali parti del corpo devono costituire i vari segmenti dell'embrione. Si è visto che in tutti gli eucarioti finora analizzati che sono presenti delle sequenze formate da 180 nucleotidi all'interno di questi geni che vengono definite homeobox, le quali codificano proteine omeotiche che si attaccano agli enhancer;                                                                                                                                                                                                                      
                                                                                                                                                                                           
  4. Fase IV: avviene il differenziamento cellulare, ovvero la morfologia e la funzione proprie di ogni cellula. Tutto inizia da una cellula staminale totipotente, una cellula che è in grado di originare qualsiasi tipo di cellula; mano a mano che le cellule perdono questa capacità, esse si specializzeranno nella formazione di cellule dello stesso tipo (staminali unipotenti).
Le quattro fasi sono state studiate soprattutto da quegli animali definiti modello, ossia il moscerino Drosophila melanogaster



o il piccolo pesce Danio rerio

o il verme nematode Caenorhabditis elegans


o il topo Mus musculus