Molti biologi
ritengono che lo sviluppo embrionale è controllato da un
programma genetico codificato nel DNA. Altri biologi sostengono che
lo sviluppo non può essere ridotto a un programma genetico.
Anche se il DNA è coinvolti nello specificare le sequenze di
aminoacidi delle proteine, altre fonti di informazioni sono
necessarie per specificare la struttura tridimensionale
dell'embrione. Una di queste fonti è un sistema di coordinate
spaziali comunicati, in parte, da un campo elettrico endogeno - che
è, un campo elettrico generato dallo stesso embrione.
Nel
1950, il chimico danese Jens Skou scopri’ che le membrane delle
cellule viventi contengono canali complessi per pompare fuori tre
ioni di sodio per ogni due ioni di potassio pompato. Dal momento che
gli ioni di sodio e potassio sono entrambi portatori di una carica
elettrica di +1, l'interno della cellula diventa elettricamente
negativa rispetto all'esterno, risultando in un campo elettrico
endogeno.
Nel 1970, Lionel Jaffe e Richard Nuccitelli dell’
American biofisici Inventarono una sonda in grado di misurare i campi
elettrici endogeni. Jaffe, Nuccitelli e altri hanno continuato a
dimostrare che i campi endogeni sono generati nella rana e negli
embrioni di pollo (tra gli altri), e che tali campi possono
controllare il comportamento delle cellule durante lo sviluppo. Nel
1995, gli ingegneri biomedici Richard Borgens e Riyi Shi hanno
proposto che i campi elettrici endogeni potessero fornire coordinate
spaziali per la creazione di pattern embrionale.
Recentemente,
il biologo Dany S. Adams insieme a suoi colleghi della Tufts
University hanno scoperto un modello mai visto prima, segnali
bioelettrici in embrioni di rana che gioca un ruolo nello sviluppo
volto. Quando il biologo Michael Levin Tufts University e i suoi
colleghi hanno manipolato artificialmente questi segnali, gli
embrioni colpiti negli occhi hanno avuto risposte molto
contrastanti.
Sebbene i sostenitori del programma genetico
potrebbero sostenere che tali campi elettrici endogeni sono
completamente specificate da informazioni nel DNA, io credo non lo
siano. Esperimenti in organismi unicellulari indicano che i modelli a
membrana sono determinate dalla pre-esistente membrane e non dal DNA.
Quindi, anche se i componenti molecolari dei singoli canali di
sodio-potassio possono essere codificati in sequenze di DNA, la
disposizione tridimensionale di quei canali - che determina la forma
del campo elettrico endogeno - rappresenta una fonte indipendente di
informazioni negli embrioni.
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