gradiente morfogenetico
gradiente morfogenetico
Concetto usato per spiegare un fenomeno dello sviluppo regolativo, la rigenerazione. I destini delle cellule di un embrione possono essere anche specificati da quantità definite di molecole solubili, secrete a una certa distanza dalle cellule bersaglio. Molecole solubili di questo tipo vengono chiamate morfogeni, e un morfogeno può specificare più di un tipo cellulare formando un gradiente di concentrazione. È noto fin dal 1700 che quando Hydra (phylum Cnidaria) e le planarie (vermi piatti del phylum Plathelminthes) vengono tagliati a metà, la metà posteriore o della coda rigenera una testa, e la metà anteriore o della testa rigenera una coda. Nel 1905, Thomas H. Morgan capì che tale polarità rappresenta un importante principio dello sviluppo: se si taglia una planaria in tre parti, il frammento centrale rigenera sia una testa sia una coda, con la giusta polarità (cioè la testa dall’estremità anteriore e la coda da quella posteriore), e mai il contrario. Morgan postulò che esistessero sostanze che generano strutture anteriori localizzate nella regione della testa, da cui diffondono formando un gradiente di concentrazione verso la coda: il frammento di mezzo ‘saprebbe’ cosa rigenerare a entrambe le estremità grazie ai valori locali del gradiente (in realtà potrebbero esistere anche due gradienti opposti, uno necessario per la costruzione delle strutture anteriori e uno necessario per quelle posteriori). Sono state attualmente identificate molte molecole implicate nello stabilire gradienti di concentrazione; tra queste rivestono particolare importanza quelle per la specificazione degli assi corporei. Affinché una molecola solubile possa essere considerata un morfogeno, si deve poter dimostrare che le cellule rispondano direttamente a quella molecola, e che il loro differenziamento in tipi cellulari diversi dipenda dalla concentrazione della molecola stessa.