Un team di ricercatori americani, usando l'esempio delle stelle marine, ha studiato come gli organismi viventi diventano simmetrici.
Tutti gli organismi multicellulari provengono da un singolo ovocita: la cellula riproduttiva femminile, il precursore dell'uovo, che viene prodotto nell'ovaio durante lo sviluppo pre-embrionale. È lei che porta in sé il “progetto” per lo sviluppo di questo o quel complesso organismo; contiene molto di ciò che l'organismo diventerà. Come viene creato questo "piano" è una delle domande più importanti nella biologia dello sviluppo.
Gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (USA) hanno studiato l'origine della cosiddetta polarità iniziale nella prima cellula animale, che stabilisce l'asse di simmetria per l'organismo in via di sviluppo. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Current Biology. Hanno preso come esempio la stella marina Patiria miniata. Questi vivaci organismi viventi mostrano una simmetria radiale nell'età adulta: di solito hanno cinque assi, ma le loro larve sono bilateralmente simmetriche, come gli esseri umani.
Gli scienziati sono giunti alla conclusione che la simmetria speculare delle larve viene posta mentre si trovano allo stadio di ovocita. E un ruolo chiave in questo processo è svolto da una proteina chiamata Disheveled. È localizzato all'estremità vegetativa o inferiore dell'ovocita (è questa parte di esso che definisce l'estremità posteriore dell'embrione) quando la cellula si prepara a dividersi in due cellule figlie.
Questa proteina è un componente di una via di segnalazione comune chiamata Wnt che si trova in molte creature nel regno animale. Serve a una varietà di scopi e, nelle stelle marine, fornisce un collegamento tra l'asimmetria iniziale dell'ovocita e la polarità dell'embrione risultante. Wnt è una sorta di messaggero all'interno delle cellule della stella marina: trasmette segnali esterni verso l'interno, ai nuclei delle cellule.
Gli scienziati hanno utilizzato l'imaging fotogramma per fotogramma per vedere come Disheveled si muove attorno all'ovocita mentre la cellula attraversa diverse fasi di sviluppo. Quando l'ovocita della stella marina era in una fase non in divisione, la proteina era distribuita uniformemente in piccoli gruppi in tutto il citoplasma. Ma mentre l'ovocita si stava preparando per la divisione, questi grappoli prima si sono dissolti e poi "riapparivano" di nuovo, ma in un posto diverso: nella parte inferiore della cellula, nel punto più lontano dal nucleo.
Questo ha tracciato un chiaro confine tra le due estremità dell'ovocita. Lo stesso meccanismo, secondo i ricercatori, è utilizzato non solo dalle stelle marine, ma, probabilmente, anche dai vertebrati. I dettagli dei processi di trasformazione di Disheveled non sono ancora chiari e gli scienziati intendono studiarli in futuro.
Foto: Starfish Patiria miniata / © phys.org
