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466 CAPITOLO 13 © 978-88-08-42128-9
La nascita e la morte cellulare
13.1 ➜ DOMANDE FREQUENTI
Gli scienziati hanno già creato una vita artificiale? Nel maggio 2010 alcuni
scienziati affermarono di aver sintetizzato con successo un genoma batterico e di averlo
inserito in un altro batterio facendolo diventare così il materiale genetico ereditato
dalla progenie. Dato che essi avevano sintetizzato il DNA utilizzando una macchina,
chiamarono la cellula risultante vita sintetica. Sebbene sia stato un risultato eccezionale,
non è esattamente la stessa cosa che mescolare molecole semplici per creare la vita. Gli
scienziati, infatti, non hanno creato la membrana che racchiudeva questa cellula e così
non si può dire che abbiano creato la vita da zero.
13.2 ➜ SUGGERIMENTI te da Rudolf Virchow. Ci sono voluti quasi cento anni per sviluppare delle spie-
gazioni plausibili su come la prima vera cellula si sia formata sulla Terra, anche se
Di solito la moderna biologia questa domanda non ha ancora una risposta definitiva. Resta ancora da trovare
cellulare fa riferimento a il mezzo per convertire una combinazione di semplici molecole in un organismo
cellule animali (specialmente vivente completo de novo (13.1 ➜ DOMANDE FREQUENTI)
umane) e agli organismi
modello, in particolare i lieviti, Lasciando da parte la domanda sull’origine della prima cellula, ora sappiamo
che abbiamo analizzato nel molto di come una cellula parentale può replicarsi in modo da formare due cel-
Capitolo 1 (vedi Gli organismi lule figlie. Siamo tuttavia ben lontani dal capire il quadro completo: i biologi sti-
modello spesso sono studiati mano che attualmente esistano sulla Terra circa 10 milioni di organismi differen-
per comprendere gli organismi ti e molti di questi sono composti da diversi tipi cellulari (per esempio, gli esseri
più complessi). La replicazione umani posseggono più di 200 differenti tipi cellulari). È chiaro che i meccanismi
delle cellule vegetali e dei che controllano la divisione di questi tipi di cellule diverse non sono identici. Ciò
procarioti è trattata nei testi nonostante, le somiglianze tra i diversi tipi cellulari sono sufficienti per consen-
dedicati rispettivamente alla tirci di costruire, sebbene in modo semplificato, un modello completo di divisio-
botanica e alla microbiologia. ne cellulare. Coerentemente con la loro classificazione tassonomica, i procarioti
Qui ci concentreremo, quando utilizzano dei meccanismi che sono alquanto differenti dagli eucarioti e le diffe-
possibile, sui meccanismi che renze tra gli eucarioti riflettono la loro storia evolutiva. Gli organismi pluricellu-
controllano le cellule umane. lari utilizzano dei meccanismi che non si trovano negli organismi unicellulari e
le piante usano, a loro volta, sistemi non riscontrati negli animali. Perfino cellule
differenti all’interno dello stesso organismo utilizzano i loro specifici e caratteri-
stici meccanismi per controllare quando e come dividersi (13.2 ➜ SUGGERIMENTI).
Di fronte a tutte queste informazioni, noi dobbiamo affrontare un problema
simile a quello con cui si sono confrontati i primi biologi cellulari moderni: qua-
li sono le fondamenta della divisione cellulare? Anziché elencare le più comuni ca-
ratteristiche della divisione cellulare, ribadiamo la domanda: qual è il meccanismo
che le cellule utilizzano per decidere quando e come dividersi? Questo ci consen-
te di filtrare gli innumerevoli dati cercando di focalizzarci sulle vie di segnalazio-
ne e sull’espressione genica di cui abbiamo già parlato nei due capitoli precedenti.
■ Il ciclo cellulare è suddiviso in cinque fasi
Nel modello di divisione cellulare più semplificato, si presume che le cellule viva-
no per sempre. Il loro ciclo vitale, perciò, si estende dal momento in cui vengo-
no generate [che va dalla mitosi alla citochinesi della loro cellula parentale (vedi
Capitolo 7, La citochinesi completa la mitosi suddividendo il citoplasma e forman-
do le due nuove cellule figlie) ] alla loro divisione, quando generano due cellule fi-
glie. Poiché le cellule figlie posseggono le stesse capacità di crescere e di dividersi,
i biologi definiscono l’intervallo di vita di una cellula come un ciclo che si ripete.
Gli eventi che controllano la crescita e la divisione di una cellula eucariotica
costituiscono il ciclo cellulare. Per convenzione, il ciclo cellulare è rappresentato
da un cerchio che riporta in senso orario gli eventi essenziali, in ordine cronolo-
gico, come rappresentato nella Figura 13.1. Il cerchio è diviso in sezioni chiama-
te fasi e gli eventi di una fase non possono iniziare fino a quando gli eventi della
