A NEW APPROACH TO MODELING MORPHOGENESIS USING CONTROL THEORYRingrazio la mia famiglia, in ogni sua colorata declinazione, per il supporto incessante in tutti gli anni di studi e per il costante incoraggiamento che mi ha fornito anche nei momenti più difficili; Azzurra per avermi accompagnato in un'altra importantissima tratta di questo straordinario percorso e tutti gli amici, even the Hawaiian ones of course, senza i quali non sarei potuto essere ciò che sono.
A NEW APPROACH TO MODELING MORPHOGENESIS USING CONTROL
SOMMARIORecenti studi hanno evidenziato l'esistenza di strutture biologiche, chiamate frattoni, in grado di controllare la morfogenesi delle cellule. I frattoni quindi, assorbendo i fattori di crescita prodotti dalle cellule nelle loro immediate vicinanze, danno l'input affinché le cellule procedano alla mitosi. In base a queste ipotesi, proponiamo un modello di crescita cellulare che include i frattoni, i fattori di crescita liberi di diffondersi nello spazio, le interazioni che ne scaturiscono e il conseguente effetto sulla duplicazione cellulare. Possiamo dunque formulare in termini matematici e di controllo il problema della formazione di una struttura biologica complessa composta dalle cellule per la quale l'attivazione e la disattivazione dei frattoni determina lo sviluppo della struttura.Definendo il problema in questi termini, sorgono molte domande nel campo della teoria del controllo poiché lo spazio di operativo è in continua evoluzione (a causa della creazione di nuove cellule) e quindi non può essere condotta un'analisi mediante le tradizionali tecniche della teoria del controllo. Attraverso questo studio, presentiamo una nuova classe di problemi unitamente ad una prima analisi delle domande che ne scaturiscono. Infine, è mostrata una possibile estensione del modello all'ottimizzazione di layout.GIULIO TELLESCHI 6