Scienziati scoprono come fanno le mosche a volare
Scienziati in Austria e Germania hanno scoperto un interruttore genetico che regola la formazione dei muscoli del volo nelle mosche, creature con ali molto piccole rispetto al corpo. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, suggerisce che le proteine spalt cambiano le miofibre da tubolari a fibrillari durante lo sviluppo. Questa funzione si conserva probabilmente nel cuore dei vertebrati: il muscolo stimolato dallo stiramento assomiglia al muscolo usato dagli insetti per volare. Coordinati dall'Istituto Max Planck (MPI) di biochimica in Germania, i ricercatori dicono che il gene spalt ha un ruolo strumentale nella produzione di super muscoli ultra veloci. "Senza spalt, la mosca sviluppa solo normali muscoli delle zampe invece di muscoli del volo," dice Frank Schnorrer del MPI di biochimica, uno degli autori dello studio. Per assicurare un volo efficace, le mosche devono sbattere velocemente le loro piccolissime ali. Il familiare ronzio e mormorio che sentiamo è il risultato di questo movimento. Il moscerino della frutta Drosophila melanogaster muove le ali a una frequenza di 200 hertz: i suoi muscoli del volo si contraggono e si rilassano 200 volte al secondo. "In confronto, un atleta che corre i 100 metri e muove le gambe solo un paio di volte al secondo, si muove come una lumaca," dice il dott. Schnorrer, capo del gruppo Dinamiche muscolari del MPI di bioinformatica. La domanda è, come fanno i moscerini della frutta a sbattere le ali a una frequenza così alta? I ricercatori spiegano che i muscoli controllano tutti i movimenti del corpo, comprese le oscillazioni delle ali, ma i muscoli del volo hanno una caratteristica unica. Mentre gli impulsi nervosi regolano le contrazioni del moscerino, anche la tensione stimola le contrazioni. Ci sono due categorie di muscoli del volo in ogni moscerino e ognuna di esse permette le oscillazioni delle ali. Un tipo muove le ali verso il basso e stira l'altro tipo, il che ne provoca la contrazione. Quindi le ali del moscerino vengono tirate di nuovo verso l'alto e cominciano le oscillazioni stabili delle ali. La mancanza dello spalt rende impossibile volare. I fattori di trascrizione come lo spalt sono fondamentali per assicurare la corretta trascrizione delle informazioni genetiche nell'acido ribonucleico (RNA) e delle proteine necessarie nel rispettivo tipo di cellula. Lo spalt esiste solo nei muscoli del volo ed è responsabile della specifica architettura delle loro miofibrille, dicono i ricercatori, aggiungendo che questi componenti delle fibre muscolari da soli contribuiscono a provocare la contrazione di un muscolo in risposta alla tensione applicata durante le oscillazioni. Anche se le mosche sopravvivono senza spalt, non possono volare. I muscoli del volo non reagiscono più alla tensione e si comportano come normali muscoli delle zampe. Gli scienziati sono però riusciti a creare muscoli del volo simili a quelli delle zampe delle mosche dopo aver inserito lo spalt. Il team dice che i risultati potrebbero rivelarsi importanti per il settore medico. "I muscoli del corpo umano non hanno spalt e sono regolati poco dalla tensione," spiega il dott. Schnorrer. "Ma il muscolo cardiaco umano sviluppa spalt e la tensione dentro il ventricolo influenza l'intensità del battito cardiaco. Non si sa ancora se lo spalt ha un ruolo nella regolazione del battito cardiaco e la questione rimane da analizzare.Per maggiori informazioni, visitare: MPI di biochimica: http://www.biochem.mpg.de/index.html Nature: http://www.nature.com/nature/index.html
Paesi
Germania