Scoperto come sostituire le piume alle squame nel pollo: lo studio che fa luce sul ‘mistero’. Uno studio condotto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Ginevra (UNIGE) ha scoperto cone sostituire le piume alle squame nel pollo attraverso la modifica mirata dell’espressione genica. Questa scoperta è stata pubblicata sulla rivista Science Advances. Le squame, le spine, le piume e i peli sono tutti esempi di appendici cutanee che si trovano nei vertebrati e costituiscono una categoria di micro-organi estremamente diversificata.
Nonostante la loro varietà di forme, le appendici cutanee presenti nei vertebrati condividono i processi iniziali di sviluppo durante lo stadio embrionale. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Ginevra (UNIGE) ha recentemente effettuato una scoperta significativa. Hanno dimostrato la possibilità di trasformare in modo permanente le squame che normalmente si trovano sulle zampe dei polli in piume, agendo in modo mirato sull’espressione di determinati geni. Questi risultati aprono nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi che hanno permesso transizioni evolutive radicali nella forma tra diverse specie.
Sostituire le piume alle squame nel pollo si può: ecco come
Nella pelle dei vertebrati terrestri, si possono osservare varie appendici cheratinizzate, come peli, piume e squame. Nonostante la diversità di forme che si riscontra all’interno e tra le diverse specie, lo sviluppo embrionale di queste appendici cutanee inizia in modo simile. Infatti, tutte queste strutture si sviluppano da cellule che producono un ispessimento localizzato sulla superficie della pelle e esprimono specifici geni. Uno di questi geni, chiamato Sonic hedgehog (Shh), regola una via di segnalazione, un sistema di comunicazione che permette il trasferimento di messaggi all’interno delle cellule e tra di loro.
La segnalazione di Sonic hedgehog (Shh) gioca un ruolo fondamentale nello sviluppo di diverse strutture, tra cui il tubo neurale, le gemme degli arti e le appendici cutanee. Il laboratorio guidato dal professor Michel Milinkovitch, presso il Dipartimento di Genetica ed Evoluzione della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra (UNIGE), si concentra sull’analisi dei processi fisici e biologici che contribuiscono alla diversità delle appendici cutanee nei vertebrati. In particolare, il suo gruppo di ricerca ha già dimostrato che peli, piume e squame sono strutture omologhe che derivano da un antenato rettile comune.
Gli scienziati utilizzano le piume degli embrioni di pollo come sistema modello per studiare lo sviluppo delle appendici cutanee. Anche se è noto che alcune razze di polli, come Brahma e Sablepoot, presentano piume sulle zampe e sulla superficie plantare dorsale, non si comprende completamente il determinismo genetico di questa caratteristica. Poiché le vie di segnalazione responsabili di questa trasformazione non sono ancora state completamente identificate, il gruppo di ricerca guidato da Michel Milinkovitch ha indagato il potenziale ruolo della via Shh.
“Il salto evolutivo dalle squame alle piume non richiede grandi cambiamenti”
“Abbiamo utilizzato la tecnica classica della ‘speratura delle uova’, in cui una potente torcia illumina i vasi sanguigni all’interno del guscio dell’uovo. Questo ci ha permesso di trattare con precisione gli embrioni di pollo con una molecola che attiva specificamente la via Sonic hedgehog (Shh), iniettata direttamente nel flusso sanguigno”, spiega Rory Cooper, ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Michel Milinkovitch e co-autore dello studio.
“I nostri risultati indicano che un salto evolutivo dalle squame alle piume non richiede grandi cambiamenti nella composizione o nell’espressione del genoma e invece, un cambiamento transitorio nell’espressione di un gene, Sonic hedgehog (Shh), può produrre una cascata di eventi evolutivi che portano alla formazione di piume invece che di squame. Questa ricerca, inizialmente incentrata sullo studio dello sviluppo di squame e piume ha quindi importanti implicazioni per la comprensione dei meccanismi evolutivi che generano l’enorme diversità di forme animali osservate in natura”, ha detto Milinkovitch.
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