Embrione digitale

Per la prima volta un team di ricercatori dell’European Molecular Biology Laboratory (EMBL) di Heidelberg, in Germania, è riuscito a seguire in diretta i movimenti delle cellule di un embrione in sviluppo di pesce zebra (Danio rerio). Successivamente è stato realizzato un filmato tridimensionale che ripropone l’intero processo. L’esperimento è stato condotto grazie al perfezionamento di una nuova tipologia di

Per la prima volta un team di ricercatori dell’European Molecular Biology Laboratory (EMBL) di Heidelberg, in Germania, è riuscito a seguire in diretta i movimenti delle cellule di un embrione in sviluppo di pesce zebra (Danio rerio). Successivamente è stato realizzato un filmato tridimensionale che ripropone l’intero processo.

L’esperimento è stato condotto grazie al perfezionamento di una nuova tipologia di microscopio, chiamato digital scanned laser light-sheet fluorescence microscopy (DSLM), che ha consentito di riprendere e registrare numerose immagini delle prime fasi di sviluppo di questo vertebrato. L’embrione è stato seguito per oltre 24 ore, da quando era allo stato di zigote fino a quando poteva contare già alcune migliaia di cellule (circa 20.000).

La procedura ha prodotto circa 400.000 immagini, fornendo una grande mole di informazioni riguardo la posizione, i movimenti e i piani di divisione delle diverse cellule nel corso dello sviluppo. Tutte queste immagini sono state poi combinate nella realizzazione di un modello a tre dimensioni, presentato sull’ultimo numero della prestigiosa rivista Science.

Questa tecnica, fino ad ora era stata utilizzata solamente per tracciare le traiettorie di sviluppo di organismi meno complessi come il nematode Caenorhabditis elegans e l’ascidia Ciona intestinalis, non era mai stata applicata allo studio di un vertebrato. In futuro, questa procedura sarà impiegata su altre specie di vertebrati, quali il pollo, il topo e la rana e il confronto tra i differenti embrioni digitali realizzati sarà utile non solo per capire come si formano le diverse strutture corporee, ma anche per valutare quali meccanismi dello sviluppo si sono mantenuti nel corso dell’evoluzione e quali si sono modificati in ogni gruppo animale, conferendone le peculiari caratteristiche.

Sul sito di Science sono disponibili un file MP3 con l’intervista al gruppo di lavoro e l’intera trascrizione.

Andrea Romano


Riferimenti:
Philipp J. Keller, Annette D. Schmidt, Joachim Wittbrodt, Ernst H. K. Stelzer. Reconstruction of Zebrafish Early Embryonic Development by Scanned Light Sheet Microscopy. Published Online October 9, 2008; Science DOI: 10.1126/science.1162493