Embriogenesi

Embriogenesi

Con il termine embriogenesi, o sviluppo embrionale, si intendono tutti quei processo che portano allo sviluppo dell’embrione a partire dall’uovo fecondato o attivato.
L’embriogenesi è un’ordinata sequenza di fenomeni di accrescimento, di differenziamento e di organogenesi che porta alla formazione di un individuo.
L’embriogenesi avviene, quindi, in seguito alla fecondazione, ossia alla fusione dei due gameti e, quindi, del materiale genetico proveniente dai due genitori.
La fecondazione induce l’uovo così attivato a iniziare il suo processo di sviluppo e la sequenza di stadi successivi prende il nome, appunto, di embriogenesi.
In generale, seppur con piccole differenziazioni, l’embriogenesi si divide nei seguenti stadi:
– il primo è la segmentazione, cioè quel processo di rapide divisioni mitotiche nelle quali il volume del citoplasma si divide in cellule più piccole, chiamate blastomeri, che formano generalmente una sfera definita blastula. I blastomeri vanno incontro a movimenti mediante i quali cambiano la propria posizione reciproca. Questa fase prende il nome di gastrulazione e consta di numerosi e differenti modificazioni cellulari che porteranno alla formazione di tre strati di cellule embrionali, chiamati foglietti germinativi. L’ectoderma è il foglietto più esterno, il mesoderma quello intermedio, mentre quello interno è definito endoderma. Dall’ectoderma si origineranno le cellule dell’epidermide e del tessuto nervoso, dal mesoderma i diversi organi interni (come il cuore e il rene, il tessuto connettivo e le cellule del sangue), mentre dall’endoderma si avranno le cellule del rivestimento interno del tubo digerente e gli organi da esso derivati (come fegato e pancreas).
– lo stadio che porta le cellule a interagire e riorganizzarsi per formare i diversi organi del corpo è detto organogenesi e, nei Vertebrati, inizia con una serie di interazioni cellulari specifiche. Tali interazioni indurranno le cellule dell’ectoderma mediodorsale a formare il tubo neurale che diventerà il cervello e il midollo spinale. Una delle prime differenziazioni cellulari che avvengono durante l’embriogenesi riguarda inoltre la separazione delle cellule germinali da quelle somatiche: le prime migrano verso le gonadi, dove si differenziano in gameti mediante un processo definito gametogenesi.

L’embriogenesi è un processo che riguarda anche il mondo vegetale dove, sebbene non sia il percorso abituale di una microspora, questo processo è il modo più efficace per produrre piante aploidi e doppie aploidi attraverso l’uso di ormoni sessuali maschili.
Sotto determinati fattori di stress come il caldo o la fame, le piante selezionano per l’embriogenesi delle microspore. Si è scoperto che oltre 250 diverse specie di angiosperme hanno risposto in questo modo. Nell’antera, dopo che una microspora subisce la microsporogenesi, può deviare verso l’embriogenesi e diventare microspore a forma di stella. La microspora può quindi andare in uno dei quattro modi: diventare una microspora embriogenica, subire la callogenesi all’organogenesi (pianta aploide/doppio aploide), diventare una struttura simile al polline o morire.
L’embriogenesi delle microspore viene utilizzata in biotecnologia per produrre piante aploidi doppie, che vengono immediatamente fissate come omozigoti per ogni locus in una sola generazione. La microspora aploide è sollecitata per innescare il percorso dell’embriogenesi e l’embrione aploide risultante raddoppia il suo genoma spontaneamente o con l’aiuto di agenti di raddoppiamento cromosomico. Senza questa tecnologia a doppio aploide, i metodi di allevamento convenzionali richiederebbero diverse generazioni di selezione per produrre una linea omozigote.