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Perchè le impronte digitali sono uniche ?

Un team internazionale di scienziati con una miriade di background ha rivelato il processo attraverso il quale si sviluppano impronte digitali uniche. Nella loro ricerca, pubblicata ad accesso aperto sulla rivista Cell , il gruppo ha studiato lo sviluppo delle impronte digitali nei topi e negli esseri umani.

Uno studio precedente sulle impronte digitali ha dimostrato che il loro scopo è quello di fornire una maggiore presa e migliorare la sensibilità. Sia gli scienziati che i profani sanno da molto tempo che negli esseri umani sono unici: anche i gemelli identici hanno impronte diverse. Perché avviene è rimasto un mistero. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno risolto il mistero.

Per capire meglio come si sviluppano le impronte digitali e perché differiscono tra le persone, il gruppo ha monitorato la loro formazione nei topi fetali e ha studiato la genetica alla base del loro sviluppo. Hanno trovato quello che è noto come un sistema di reazione-diffusione di Turing.

Negli anni ’50, Alan Turing propose un processo di sviluppo mediante il quale le foglie crescono in disposizioni uniche. Ha suggerito che alcune molecole in un sistema in via di sviluppo promuovono la crescita cellulare mentre altre lavorano attivamente per prevenire la crescita. Il risultato sono state due forze che agiscono l’una contro l’altra su celle adiacenti. Ciò ha portato alla creazione di creste, che hanno portato a formazioni uniche, come strisce su una zebra o spirali sulla punta delle dita.

Osservando le impronte digitali sviluppate su topi fetali (e cellule umane in una capsula di Petri ), i ricercatori hanno potuto vedere che le creste si sviluppavano e lavoravano l’una contro l’altra in tre diverse parti dell’estremità del dito: la punta, il centro e la parte più vicino alla nocca superiore. Quando diversi gruppi di cellule si sono spinti l’uno contro l’altro rispetto alla loro posizione fisica , sono emersi schemi a spirale.

Il posizionamento casuale delle dita nell’utero mentre le cellule si spingono l’una contro l’altra per formare creste è ciò che rende gli schemi così casuali. Ed è per questo che anche i gemelli identici hanno impronte diverse. Il team ha anche scoperto che le fasi iniziali dello sviluppo delle impronte digitali erano quasi identiche a quelle dei follicoli piliferi. L’unica differenza era che con i follicoli piliferi, le cellule più in profondità sotto la superficie della pelle erano coinvolte nel processo.

More information: James D. Glover et al, The developmental basis of fingerprint pattern formation and variation, Cell (2023). DOI: 10.1016/j.cell.2023.01.015