Che cos'è la biologia dello sviluppo?
La biologia dello sviluppo è una branca della scienza che esplora il modo in cui gli organismi si sviluppano e progrediscono. Vengono studiati diversi livelli di biologia, dal livello molecolare e cellulare, ai livelli di tessuto o sistema dell'anatomia. Questo campo scientifico si sovrappone ad altri campi come la biochimica, la biologia molecolare, la biotecnologia, la biologia evolutiva e la genetica.
Tra le sue molte aree di interesse, si dice che la biologia dello sviluppo abbia tre materie principali: crescita cellulare, differenziazione cellulare e morfogenesi. La crescita cellulare si riferisce al processo in cui si sviluppa la struttura cellulare di un organismo. Lo studio della crescita cellulare aiuta gli scienziati ad apprendere il processo di divisione cellulare, in cui una singola cellula si divide e crea due cellule, e le due cellule ripetono il processo. A parte la crescita stessa, gli scienziati possono anche osservare come le cellule controllano e terminano la loro crescita quando la popolazione cellulare è adeguata. Lo studio della crescita cellulare è una parte importante della ricerca sul cancro, poiché il cancro può essere causato da un'assenza di controllo della crescita nelle cellule.
Lo studio della differenziazione cellulare è importante anche nella biologia dello sviluppo perché aiuta gli scienziati a capire come le cellule si sviluppano in tipi specializzati. Una cellula singolare divide e riproduce le cellule figlie che sono funzionalmente diverse dalla loro cellula madre, creando un organismo complesso che contiene una diversità di cellule. Mentre il processo può essere osservato, il modo in cui le celle sono programmate per sottoporsi al processo non è ancora completamente determinato. Tuttavia, la differenziazione cellulare è un aspetto importante nella ricerca sulle cellule staminali, poiché le cellule staminali hanno la capacità di riprodurre indefinitamente cellule specializzate e possibilmente curare molte malattie.
La biologia dello sviluppo approfondisce anche il processo di morfogenesi, che si riferisce a come un organismo prende forma dall'interno verso l'esterno. Dopo aver subito la differenziazione, le celle si raggrupperebbero insieme ad altre celle di tipo simile. Le cellule sono inoltre generalmente programmate per spostarsi in una posizione limitata, secondo le loro associazioni con altre cellule. Anche i ricercatori sul cancro traggono beneficio dallo studio della morfogenesi, poiché il processo si applica anche alle cellule maligne che si comprimono per formare un tumore.
Il campo della biologia dello sviluppo studia anche altri processi come lo sviluppo embrionale, la rigenerazione di rettili come salamandre e lucertole e la metamorfosi nei bruchi. Capire come può svilupparsi una cellula normale aiuterebbe quindi gli scienziati a capire il motivo per cui alcune cellule si discostano dal normale processo e diventano cellule distruttive. La biologia dello sviluppo fa anche luce sulle occorrenze di mutazioni cromosomiche, come nei palatoschisi, nella sindrome di Down e nell'autismo. Tutta questa conoscenza, a sua volta, aiuterebbe gli scienziati a scoprire trattamenti per molti disturbi.