informazione posizionale
informazione posizionale
Modello elaborato alla fine degli anni Sessanta del Novecento dall’embriologo Lewis Wolpert come possibile soluzione al ‘paradosso dello sviluppo’: perché cellule con lo stesso corredo genetico si comportano in modo differente? Wolpert esemplificò la questione con il ‘problema della bandiera francese’: data una linea di cellule capaci di diventare bianche, blu o rosse, come fare per organizzarle in modo tale da produrre una bandiera francese? La soluzione di Wolpert fu di ipotizzare la presenza di un’informazione che può essere letta dalla cellula per differenziarsi dalle cellule circostanti: l’informazione posizionale. Se si numerano le cellule a partire dai due estremi, queste potranno calcolare in quale terzo della linea si trovano. Il modello dell’informazione posizionale ipotizza dunque un sistema di coordinate, con le seguenti caratteristiche di base: (a) l’esistenza di confini rispetto ai quali viene calcolata la posizione; (b) la presenza di uno scalare, che misura la distanza dai confini; (c) la determinazione di una polarità, che specifica la direzione in cui è misurata la posizione rispetto ai confini. Viene quindi demandata alla singola cellula l’interpretazione del contesto in cui si trova (per mezzo della ‘lettura’ della situazione, per es., la concentrazione di qualche elemento chimico), e non è solo uno stimolo esterno a spingere la cellula verso il proprio destino. Il modello dell’informazione posizionale si è poi combinato con i risultati ottenuti dalla genetica dello sviluppo. Questa, in particolare, è stata d’aiuto nell’interpretazione dei processi di polarizzazione rispetto all’asse antero-posteriore, nella crescita degli arti e nella ripetizione dei segmenti. I geni del complesso Hox, responsabili della regolazione di molti processi di formazione di pattern in Drosophila ma anche nei Vertebrati, in interazione con altri geni sono in grado di far sviluppare strutture ripetute, creando le condizioni per cui ogni cellula possiede caratteristiche ben precise di appartenenza a un segmento: ciò suggerisce la formazione di un sistema di coordinate all’interno dell’organismo.