Morfogenesi

La nozione di morfogenesi è usata in riferimento al processo che un organismo subisce per prendere la sua forma. Attraverso la morfogenesi, l'embrione sviluppa la struttura corrispondente alla sua specie attraverso successivi cambiamenti di tessuti, organi e globalmente.

La morfogenesi permette a un sistema di diventare vitale. Attraverso il suo sviluppo, permette la crescita e l'adattamento dell'essere dalla distribuzione spaziale e dall'organizzazione delle cellule.

Ci sono sostanze specializzate chiamate morfogeni che dirigono i modelli di crescita, portando i messaggi necessari alla differenziazione cellulare. Così ogni essere vivente adotta il suo aspetto secondo la morfogenesi.

Le cellule coinvolte nei cambiamenti di forma hanno proprietà come l'adesività, la contrattilità e la motilità. Queste particolarità fanno sì che, partendo da cellule identiche, avvengano poi delle differenziazioni.

La morfogenesi è quindi legata all'origine delle forme, come indica anche la sua radice etimologica. Il processo può essere inteso come quello che dirige le cellule a svilupparsi in modo ordinato nei diversi stadi che portano alla formazione dell'organismo.

Nella morfogenesi è possibile riconoscere aspetti come il processo embrionale, la crescita cellulare e la differenziazione cellulare. L'informazione che determina il modo di sviluppo è registrata nel nucleo della cellula, dove sono contenuti i dati ereditari.

La morfogenesi, in breve, è il principio regolatore che presenta ciò che è necessario per attivare i meccanismi cellulari e biologici che modellano l'organismo.

Durante lo sviluppo dell'embrione, le affinità differenziali limitano le cellule a diversi strati. Questo può avvenire in diversi modi; per esempio, attraverso le adesioni molecolari da cellula a cellula. Se si coltiva, quelli con il più alto grado di adesione vanno al centro della miscela.

La storia della morfogenesi risale alla prima metà del XX secolo. I primi studi in questo campo furono condotti da Alan Turing e D'arcy Wentworth Thompson, due scienziati britannici, basati sulla supposta influenza del modo in cui le funzioni fisiche e matematiche hanno sullo sviluppo e la crescita degli embrioni, cioè sui tempi di attivazione dei meccanismi biologici e cellulari.

Il lavoro di Turing e Wentworth Thompson portò ad altre ricerche, che aprirono le porte alla scoperta della struttura del DNA nel 1953, basata sui dati della diffrazione dei raggi X raccolti dagli scienziati Rosalind Franklin, Francis Crick e James D. Watson. È servito anche come impulso per la nascita della biochimica e della biologia molecolare.

Queste tre scoperte sono state molto utili al campo della morfogenesi. È importante notare che all'epoca non era ancora stato dimostrato che le cellule contenevano informazioni ereditarie nei loro nuclei, cosa che ora è nota con certezza.

La morfogenesi si dice abbia raggiunto la modernità con le analisi effettuate da Townes e Holtfreter, intorno al 1955. Hanno preso la loro conoscenza della dissociazione dei tessuti degli anfibi in cellule individuali, che si verifica quando sono posti in soluzioni alcaline, e l'hanno usata per fare sospensioni cellulari di ogni strato germinale (ce ne sono tre in totale) dopo la formazione del tubo neurale. Hanno combinato almeno due di queste in più di una direzione e hanno notato l'adesione delle cellule quando il pH è stato normalizzato.

Townes e Holtfreter hanno usato embrioni di salamandra e rana per seguire le cellule ricombinate e hanno scoperto che erano spazialmente segregate: in altre parole, non continuavano a mescolarsi, ma si dividevano in regioni.