I ricercatori del Biozentrum dell'Università di Basilea hanno sviluppato una nuova tecnica che utilizza i nanocorpi. Impiegando la cosiddetta "Morphotrap", la distribuzione del morfogeno Dpp, che svolge un ruolo importante nello sviluppo dell'ala, potrebbe essere selettivamente manipolato e analizzato per la prima volta nel moscerino della frutta. Nel futuro, questo strumento può essere applicato per molte ulteriori indagini sulla crescita degli organi. I risultati dello studio sono stati pubblicati nell'attuale numero di Natura .

I due processi fondamentali che controllano lo sviluppo degli organi sono la regolazione della crescita e del modello spaziale. Il gruppo di ricerca del Prof. Markus Affolter al Biozentrum, Università di Basilea, ha ora sviluppato un metodo chiamato "Morphotrap" per studiare lo sviluppo delle ali nel moscerino della frutta.

I loro risultati dimostrano che la molecola di segnalazione Dpp, un cosiddetto morfogeno, influenza la crescita al centro del disco immaginale dell'ala ma non nelle regioni periferiche. È la prima volta che un nanobody anti-GFP è stato impiegato con successo in tale indagine. Questo strumento è anche promettente per futuri studi sullo sviluppo degli organi.

Il nuovo metodo "Morphotrap":Nanobodies per studiare la crescita

I nanobodies sono piccoli frammenti di anticorpi derivati ​​dai cammelli. Consentono al team di ricerca di Markus Affolter di manipolare le molecole nell'organismo vivente. Il cosiddetto metodo "Morphotrap" utilizza nanocorpi anti-GFP. Usando questi Nanobodies, le funzioni delle proteine ​​GFP-tag negli organismi viventi possono essere studiate più velocemente e in modo più efficace rispetto ai metodi convenzionali.

"Questi nanocorpi anti-GFP inibiscono la dispersione del morfogeno Dpp in diversi punti dell'ala. Pertanto ci consentono di identificare l'influenza della diffusione di Dpp sulla crescita delle ali, " spiega Stefan Harmansa, il primo autore dello studio.

Il morfogeno Dpp regola la crescita nel mezzo del disco immaginale

Per determinare l'influenza del morfogeno decapentaplegico (Dpp) in modo più dettagliato, il gruppo di Affolter ha esaminato il disco alare del moscerino della frutta, chiamato il disco immaginario. Questo è il tessuto precursore dell'ala della mosca adulta e funge da modello per gli studi sullo sviluppo degli organi.

"I nostri risultati dimostrano che il morfogeno Dpp colpisce solo la crescita al centro del disco immaginale. La crescita continua nella periferia anche quando blocchiamo completamente la dispersione di Dpp in queste regioni, " spiega Harmansa. "Ora, impiegando nanocorpi anti GFP, siamo stati in grado di dimostrare fino a che punto il morfogeno Dpp determina la dimensione dell'ala e di conseguenza potremmo smentire una delle due teorie predominanti in questo campo, "dice Harmansa.

Il fatto che i nanocorpi anti GFP possano essere applicati con successo per la ricerca in organismi viventi complessi è un grande risultato. Affolter prevede anche di applicare questa tecnica nella ricerca futura:"In un prossimo passo, indagheremo in quale momento dello sviluppo Dpp agisce per controllare la crescita centrale. La correlazione tra l'influenza spaziale e temporale di Dpp fornirà nuove informazioni sulla crescita degli organi e potrebbe scoprire possibili cause di malformazione d'organo, "dice Affolter.