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Disco immaginario

Disco immaginario
Destinazione del disco immaginale nella gamba di un insetto.

Un disco immaginale è una delle parti di una larva di insetto olometabolo che diventerà una porzione dell'esterno dell'insetto adulto durante la trasformazione della pupilla. Contenuti all'interno del corpo della larva, ci sono coppie di dischi che formeranno, ad esempio, le ali o le zampe o le antenne o altre strutture nell'adulto. Il ruolo del disco immaginale nello sviluppo degli insetti è stato chiarito per la prima volta da Jan Swammerdam.

Durante la fase pupale, molte strutture larvali vengono scomposte e le strutture adulte, compresi i dischi, subiscono un rapido sviluppo. Ogni disco si inverte e si allunga, con la parte centrale del disco che diventa la parte distale di qualunque appendice che si sta formando: l'ala, la gamba, l'antenna ecc. Durante lo stadio larvale, le cellule del disco in crescita appaiono indifferenziate, ma il loro sviluppo il destino nell'adulto è già determinato.

L'esperimento che dimostra questo impegno di sviluppo è quello di prendere un disco immaginario da una larva di terzo stadio, in procinto di sottoporsi a una pupa, e di suddividerlo e coltivarlo nel corpo di una larva più giovane. I dischi possono essere continuamente coltivati ​​in questo modo per molte generazioni larvali. Quando un tale disco coltivato alla fine viene impiantato nel corpo di una larva che è autorizzata a pupare, il disco si svilupperà nella struttura che originariamente era determinato a diventare. Cioè, un disco d'antenna può essere coltivato in questo modo e, quasi sempre, diventerà un'antenna (fuori posto, ovviamente) quando lo sviluppo finale è innescato dalla pupazione.

Lo studio dei dischi immaginali nella mosca della frutta Drosophila melanogaster ha portato alla scoperta di mutazioni omeotiche come l'antennapedia, dove a volte il destino dello sviluppo di un disco potrebbe cambiare. È interessante per gli entomologi che i tipi di interruttori evolutivi che si verificano siano molto specifici (gamba ad antenna, per esempio). Lo studio di questo fenomeno ha portato alla scoperta dei geni dell'omeobox e ha avviato una rivoluzione nella comprensione dello sviluppo negli animali multicellulari.

Cellule immaginarie

Le cellule immaginali sono progenitori specifici del tessuto assegnati in embriogenesi che rimangono quiescenti durante la vita embrionale e larvale. Durante la metamorfosi della Drosophila , la maggior parte delle cellule larvali muore. I tessuti pupali e adulti si formano da cellule immaginali. L'analisi clonale e la mappatura del destino di singole cellule identificate mostrano che il rimodellamento del sistema tracheale alla metamorfosi coinvolge una popolazione di cellule immaginali classiche e una popolazione di cellule tracheali larvali differenziate e funzionali che rientrano nel ciclo cellulare e riacquistano potenza evolutiva. Nelle larve tardive, entrambe le popolazioni vengono attivate e proliferano, si diffondono e sostituiscono vecchi rami e si diversificano in varie cellule tracheolari a gambo e a spirale sotto il controllo della segnalazione del fattore di crescita dei fibroblasti. Pertanto, i progenitori del tessuto pupillare / adulto della Drosophila possono insorgere sia mediante allocazione precoce di cellule multipotenti sia con il ritorno tardivo di cellule differenziate a uno stato multipotente, anche all'interno di un singolo tessuto.