Immagine: fase iniziale embrione umano. Credit: 895Studio / Shutterstock
I ricercatori dell’Università di Oxford sono sempre più vicini alla soluzione di un mistero vecchio di dieci anni, dopo aver scoperto che una serie di geni svolgono un ruolo chiave nello sviluppo dell’embrione.
Il biologo evoluzionista Professor Peter Holland e Anne Booth, hanno individuato dei geni, conosciuti come Argfx, Leutx, Dprx e Tprx nei dati pubblicati dal Progetto Genoma Umano nel 2002. Quando questi geni che appartengono al gruppo homeobox sono stati individuati, si sapeva già che altri geni homeobox dirigono la formazione di tessuti e organi durante lo sviluppo. Tuttavia, quando i ricercatori hanno cercato di scoprire esattamente il loro ruolo nello sviluppo umano, hanno trovato la soluzione del mistero.
(Una regione omeobox (dall’inglese: homeobox, tradotto regione conservata) è una sequenza di DNA che dirige i geni coinvolti nella regolazione delle procedure di sviluppo (morfogenesi) negli animali, funghi e piante.Una sequenza genica di un omeobox è lunga circa 180 paia di basi. Codifica per un dominio proteico (denominato “homeodomain fold”) che quando viene espresso può legarsi al DNA, per agire da regolatore dell’espressione genica; alcuni geni vengono trascritti soltanto durante lo sviluppo embrionale, alcuni soltanto in alcuni tipi di cellule, ecc.).
( Vedi anche:Studio rivela l’avvio genetico di un embrione umano).
Il Professor Holland ha spiegato: “Per trovare la funzione di un gene, in primo luogo è necessario capire dove è acceso o espresso. Ma ovunque abbiamo cercato questi geni, non siamo riusciti a trovarli espressi e questo ha reso la loro funzione più di un mistero. Tuttavia, quando i ricercatori in Cina hanno sequenziato tutti i geni attivi nelle primissime fasi dello sviluppo umano, abbiamo trovato i nostri geni accesi. Questo ci ha dato un indizio importante per la risoluzione del mistero”.
I ricercatori Ignacio Maeso e il Dr.Thomas Dunwell, membri del gruppo di ricerca di Oxford, hanno analizzato attentamente i dati e hanno scoperto che i geni vengono attivati sorprendentemente per un breve periodo, quando cioè l’embrione è una piccola pallina di 8/ 16-cellule. Questa fase segna il momento appena prima che le cellule prendano la decisione di far parte della placenta o di crescere nell’embrione stesso. Immediatamente dopo questi geni vengono semplicemente silenziati.
Ignacio Maeso ha detto: “E’ stato davvero scioccante scoprire che questi geni vengono attivati solo per poche ore in tutta la nostra vita”.
Per scoprire la loro funzione, Thomas Dunwell ha preso a sua volta ciascun gene e lo ha espresso in normali cellule adulte cresciute in coltura. Ha spiegato: “Abbiamo scoperto che i geni che abbiamo individuato agiscono per spegnere o accendere dozzine di altri geni, tra cui alcuni che potrebbero preparare l’embrione per le decisioni cellulari che deve prendere”.
Il team ha inoltre scoperto che questi geni si trovano solo nei mammiferi placentati.
Ignacio Maeso ha spiegato: “Questi geni si trovano sul cromosoma 19, noto per essere una parte instabile del nostro genoma. Pensate a un calderone ribollente di DNA, con i singoli frammenti di DNA che vengono aggiunti ed eliminati per la formazione di interi nuovi geni. Circa 70 milioni di anni fa, questi geni sono emersi e sono stati afferrati, in un processo di evoluzione, per eseguire un nuovo compito: agire per controllare ciò che le cellule fanno nelle prime fasi dello sviluppo umano”.
Fonte: University of Oxford
