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Scienziati rivelano i geni che controllano lo sviluppo degli arti

Secondo una ricerca pubblicata sulla rivista Nature, l'asimmetria delle mani e delle braccia è dovuta alla copiatura dei geni dell'architettura nucleare che determinano la formazione del tronco principale nel nostro corpo.

Man mano che l'embrione si sviluppa, una serie di ge...

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Secondo una ricerca pubblicata sulla rivista Nature, l'asimmetria delle mani e delle braccia è dovuta alla copiatura dei geni dell'architettura nucleare che determinano la formazione del tronco principale nel nostro corpo.

Man mano che l'embrione si sviluppa, una serie di geni regolatori chiamati geni «HOX» controlla l'architettura nucleare del corpo in crescita. Essi sono collocati sulla molecola del DNA nello stesso ordine delle strutture che codificano. Nell'embrione in crescita, i geni HOX vengono attivati in maniera sequenziale lungo l'asse anteriore-posteriore del corpo, che va dal capo ai piedi, in modo che tutti i nostri organi e le nostre ossa crescano nel posto giusto.

Il recentissimo studio, finanziato in parte dal Sesto programma quadro dell'UE (6PQ), dimostra che i meccanismi in atto nei nostri arti fanno sì che questo sistema di architettura nucleare venga effettivamente copiato per produrre mani e braccia asimmetriche. I ricercatori hanno riscontrato che nella gemma di arto i geni HOX vengono attivati in modo sequenziale lungo l'asse anteriore-posteriore che va dal pollice al mignolo. Ciò produce un picco dell'attività dei geni HOX nella parte posteriore (mignolo) dell'arto in formazione, picco che a sua volta stimola la produzione di «Sonic hedgehog», una proteina che regola lo sviluppo degli organi e degli arti.

È tale asimmetria nella produzione di Sonic hedgehog ad essere responsabile della caratteristica asimmetria dei nostri arti e a spiegare perché abbiamo un pollice opponibile e quattro dita di differenti dimensioni. I ricercatori hanno esaminato topi con geni HOX mutanti che causavano la produzione di Sonic hedgehog sia nella regione anteriore sia in quella posteriore dell'arto: i loro arti anteriori e gli «avambracci» erano perfettamente simmetrici, con due mignoli su ciascun lato anziché un pollice da un lato e un mignolo dall'altro. L'assenza di geni HOX che controllavano lo sviluppo degli avambracci causava la nascita di topi che al di sotto del «gomito» presentavano unicamente un abbozzo di arto osseo.

I ricercatori sottolineano che il processo della formazione degli arti è molto simile a quello dello sviluppo dell'intera costruzione del corpo, anch'esso basato sull'attivazione sequenziale dei geni HOX lungo un determinato asse. Gli studiosi suggeriscono inoltre che il ricorso al sistema HOX durante la crescita degli arti fornisce uno strumento efficace per lo sviluppo di appendici estremamente adattabili nei tetrapodi.

Paesi

Canada, Svizzera