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I ricercatori decifrano il meccanismo che regolamenta la dimensione e la forma dell'organo

Uno studio dal laboratorio di controllo dello sviluppo e della crescita di IRB Barcellona, intestato dal ricercatore Marco Milán di ICREA, rivela come i morphogens del gruppo di lavoro e del Dpp regolamentano le proporzioni dell'organo ed il modello dell'ala della mosca attraverso i meccanismi indipendenti. Poichè questi morphogens sono presenti in vertebrati, questi risultati sono altamente significativi per la comprensione lo sviluppo e della crescita degli arti umani. “Il meccanismo regolatore che descriviamo in questo studio può aprire la strada alle nuove righe della ricerca sulle malformazioni ed alle malattie congenite in esseri umani,„ dice Marco Milán.

La dimensione non è determinata dai gradienti

Morphogens si distribuisce in tutto i tessuti in un gradiente di concentrazione, informante le celle circa la loro “posizione„ e fornente le istruzioni su come dovrebbero svilupparsi. Parecchi studi egualmente hanno riferito che questi morphogens sono responsabili della crescita di questi tessuti. Mentre la presenza di morphogens lungo un gradiente definisce la distribuzione spaziale delle strutture differenti, lo studio dal laboratorio di controllo della crescita e dello sviluppo dimostra che il gradiente stesso non è indispensabile promuovere la crescita. In uno studio precedente, pubblicato nel 2017 nel eLife del giornale, in questo stesso gruppo ha proposto che la crescita dell'ala fosse indipendente dal gradiente del Dpp. Questi nuovi risultati, che sono stati pubblicati in cella inerente allo sviluppo, “confermano che la presenza di gruppo di lavoro è necessaria in tutto lo sviluppo, ma, come accade con il Dpp, la sua distribuzione lungo un gradiente non è un requisito indispensabile,„ spiega il quartiere ispanico di Lara, primo autore dello studio.

Morphogens stimola la crescita direzionale

I due morphogens indirizzati in questo studio, vale a dire Dpp e gruppo di lavoro, promuovono la crescita dell'ala della mosca, ma con due indipendenti e le vie non intercambiabili. Il Dpp stimola la crescita lungo l'asse anteroposteriore in un modo unico ed esclusivo, mentre il gruppo di lavoro favorisce l'attività proliferativa lungo l'asse proximodistal. Il lavoro effettuato dal quartiere ispanico e da Milán dimostra che la capacità di questi morphogens di promuovere la crescita in due direzioni distinte è dovuto la loro espressione limitata in due bande perpendicolari ed alla necessità per entrambi di essere presente affinchè il tessuto si sviluppi. Questi risultati rivelano così il meccanismo attraverso cui le proporzioni dell'organo sono regolamentate da attività di morphogen.

Questo studio è stato costituito un fondo per dal Ministero di scienza e di innovazione, dai centri di Severo Ochoa del premio di eccellenza, dal programma “un modo costruire Europa, di supporto dal Fondo europeo di sviluppo (ERDF) e dal programma di CERCA, esecuzione dal governo della Catalogna.

Source:
Journal reference:

Barrio, L., et al. (2020) Regulation of Anisotropic Tissue Growth by Two Orthogonal Signaling Centers. Developmental Cell. doi.org/10.1016/j.devcel.2020.01.017.