Capitolo

La regolazione genica interviene nello sviluppo embrionale

I geni per la segmentazione determinano numero, confini e polarità dei segmenti

In seguito, una serie di geni dell’embrione definisce la posizione di ciascuna cellula in un segmento rispetto agli assi corporei. Il risultato finale è che ogni cellula «sa» con precisione dove si trova all’interno dell’embrione. Questi geni, detti geni per la segmentazione, vengono espressi quando l’embrione possiede circa 6000 cellule e codificano proteine che determinano il numero dei segmenti, i confini tra le varie regioni e la polarità dei segmenti. Diverse classi di geni regolano, in sequenza, i dettagli sempre più fini della segmentazione (▶figura 16).

Vediamo in dettaglio come agiscono i geni per la segmentazione:

  • I geni gap organizzano ampie aree somatiche lungo l’asse antero-posteriore; mutazioni a livello dei geni gap portano alla mancanza di numerosi segmenti larvali.
  • I geni pair rule dividono l’embrione in unità, ciascuna comprendente due segmenti. Mutazioni a livello dei geni pair rule portano alla formazione di larve che mancano del secondo segmento di ogni unità.
  • I geni per la polarità dei segmenti determinano i confini e l’organizzazione antero-posteriore dei singoli segmenti. Mutazioni a livello di questi geni originano segmenti in cui le strutture posteriori risultano sostituite da strutture anteriori speculari.
Figura 16
Figura 16open

Nell’embrione di drosofila la formazione dei piani organizzativi è controllata da una cascata genica

(A) I geni a effetto materno inducono i geni della segmentazione. (B) I prodotti di due geni gap (in arancione e in verde) si sovrappongono; entrambi questi geni vengono trascritti nell’area gialla. (C) Un gene pair rule viene trascritto nelle aree blu scuro. (D) Il gene per la polarità dei segmenti (verde chiaro) si osserva in una posizione più avanzata rispetto a quanto illustrato in (A).

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