Biologia dello sviluppo - nozioni generali

Lezione 1 (8/10/2012)

Risposte a domande complesse

Dallo studio di processi all'interno della cellula e dell'organismo si possono ottenere risposte a domande quali:

• Costruzione ordinata del corpo
• Posizione costante delle strutture
• Numero fisso delle strutture
• Motivo per cui solo le femmine originano prole

Ciò che si osserva quando nasce un individuo è un lento processo costituito da cambiamenti progressivi mediante i quali vengono generati gli organismi pluricellulari. Lo sviluppo inizia quando l'uovo e lo spermatozoo si incontrano nel processo della fecondazione. Durante la fecondazione due cellule altamente specializzate mettono insieme il loro patrimonio genetico per dare origine a un nuovo patrimonio genetico. Queste cellule così altamente specializzate hanno subito preventivamente un processo di meiosi in modo da passare dalla forma diploide a quella aploide. Avvenuta la fusione dei gameti nel nuovo individuo si avviano processi di divisione mitotica, detta segmentazione, per aumentare il numero cellulare. Le cellule si dividono e danno origine a un organismo pluricellulare e durante la gastrulazione si organizzano in foglietti embrionali (endoderma, mesoderma, ectoderma) che danno una primitiva idea della costituzione del nuovo individuo. Alla gastrulazione segue l'organogenesi, cioè la costruzione degli organi che permetteranno all'individuo di vivere e che si formeranno in una serie di processi che si possono osservare durante tutta la vita dell'individuo. I principali processi sono: differenziamento, morte cellulare…

Durante lo sviluppo del nuovo individuo si parla di morfogenesi quando inizia ad apparire la forma degli organi e dell'individuo. Si aggiunge poi il processo di accrescimento che è più evidente nei primi anni di vita ma che continua del corso di tutta la vita.

Modalità di riproduzione

Il nuovo individuo nasce quando c'è la riproduzione e ne esistono due modalità:

• Sessuata
• Asessuata (ad es. la rigenerazione che si osserva in Hydra)

Nell'evoluzione lo sviluppo ha portato alla formazione di nuove strutture come ad esempio lo zoccolo del cavallo. Inoltre nello sviluppo di un organismo fondamentale è l'ambiente che crea delle pressioni sulle modalità con cui questo si deve sviluppare e che stimola o inibisce la formazione di determinate strutture attraverso i geni.

Di cosa si occupa la biologia dello sviluppo

La biologia dello sviluppo è una materia di ampio respiro che si occupa di:

• Geni importanti nel determinare la posizione del nuovo individuo
• Differenziamento cellulare
• Meccanismi molecolari che accompagnano la formazione del nuovo organismo
• Come l'individuo si modifichi