Le notizie e gli eventi scientifici della settimana - 24 Settembre 2012

Newsletter del 24 Settembre 2012 di MolecularLab.it con notizie ed eventi del mondo scientifico su Biotech, Ricerca, Biochimica, Genetica, Medicina

Oh My God! Science! - Dalla guerra tra Edison e Tesla, agli AC/DC (in sole due mosse)
20/09/2012 - Chi ricorda il Celebrity Deathmatch, il programma di animazione in cui due personaggi famosi si scontrano sino alla morte sfoderando armi e mosse del tutto improbabili? Ecco, se questo programma esistesse ancora mi piacerebbe suggerire un episodio – una rivisitazione storica, addirittura – che vedesse due grandi inventori del XIX secolo coinvolti i ...

Nuove informazioni sulla struttura dei mitocondri
19/09/2012 - Una nuova ricerca condotta da un team di scienziati coordinati dal dott. Martin van der Laan presso l'Università di Friburgo in Germania hanno ottenuto nuove informazioni avanzate sulla struttura dei mitocondri. I mitocondri sono spesso descritti come le microscopiche centrali elettriche delle cellule. Anche se hanno le stesse dimensioni dei batteri, sono in grado di sfruttare l'energia contenuta nel cibo e fornire così alle cellule l'energia di cui hanno bisogno per muoversi, dividersi e produrre prodotti secretivi, in breve, permettono le funzioni vitali essenziali.
La conversione di energia avviene in cavità formate delicatamente che esistono nelle membrane biologiche dentro i mitocondri. Qualsiasi difetto presente in queste sottili strutture di membrana può portare a gravi malattie dei muscoli e del sistema nervoso centrale. Una sofisticata macchina molecolare della membrana interna che il team di Friburgo ha scoperto nel 2011 non è solo responsabile di formare le caratteristiche strutture dentro i mitocondri, ma evidentemente ha un ruolo importante anche nell'assemblaggio della membrana esterna che racchiude questi organelli, come gli scienziati riportano sulla rinomata rivista Molecular Biology of the Cell.
La macchina proteica studiata dagli scienziati è essenziale per mantenere la tipica architettura dentro i mitocondri e di conseguenza è stata chiamata MINOS ("Mitochondrial Inner Membrane Organising System").
Nel loro ultimo studio, i ricercatori e i loro colleghi di Graz, Austria, Groningen, Paesi Bassi e Varsavia, Polonia, dimostrano che il ruolo del MINOS per la creazione dell'architettura mitocondriale è chiaramente più ampio di quanto si pensasse prima. In un'attività di ricerca congiunta tra il Centro di ricerca collaborativo 746 e il Cluster di eccellenza centro di studi sulla segnalazione biologica (BIOSS), la dott.ssa Maria Bohnert, Lena-Sophie Wenz e Ralf Zerbers hanno scoperto che MINOS connette i distinti sistemi di membrana dei mitocondri tra di loro.
I complessi della membrana chiamati SAM e TOM hanno un ruolo fondamentale in questo processo. Usano strutture a forma di tunnel per trasportare proteine nel mitocondrio e poi le incorporano nella membrana esterna. Nel loro studio più recente, gli scienziati di Friburgo dimostrano che il componente MINOS Fcj1 della famiglia di proteine Mitofilin partecipa direttamente a questo processo, che è essenziale per la sopravvivenza delle cellule. La disattivazione del Fcj1 inibisce l'integrazione delle proteine nella membrana esterna del mitocondrio. Queste scoperte dimostrano che gli interruttori molecolari che influenzano la connettività delle membrane mitocondriali controllano l'assemblaggio e la funzione degli impianti elettrici della cellula. Queste nuove informazioni ci fanno capire meglio i principi di base dell'architettura dei mitocondri. In futuro potrebbero aiutare gli scienziati a capire e influenzare i meccanismi delle malattie che comportano cambiamenti nelle sottili strutture dei mitocondri.
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Nuova tecnica di microscopia per organi in vivo
18/09/2012 - Comprendere il funzionamento del cuore per prevenire e curare l'infarto con una nuova tecnica di microscopia che genera immagini del cuore in tempo reale e ad altissima risoluzione. E' questa l'importante opportunità di una nuova metodica, frutto di una ricerca recentemente pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Communications. Lo studio nasce dal lavoro congiunto di Claudio Vinegoni, assistant professor del Center for Systems Biology, Massachusetts General Hospital, Harvard University e di Paolo Fumene Feruglio, assistente alla ricerca dell'ateneo scaligero e visiting research fellow all'Mgh, Harvard University in collaborazione con Andrea Sbarbati, ordinario di Anatomia Umana della sezione di Sezione di Anatomia e Istologia del dipartimento di Scienze Neurologiche, Neuropsicologiche, Morfologiche e Motorie dell'Università di Verona.
Grazie all'impiego di microscopi confocali e multi fotone, combinati con un ventilatore, un elettrocardiografo e un computer fornito di una potente scheda video per l'elaborazione in tempo reale delle immagini raccolte, i ricercatori sono riusciti a "congelare" virtualmente il movimento del cuore. Sono, inoltre riusciti a fotografare i meccanismi biologici coinvolti a livello cellulare, senza alterarne il loro reale funzionamento.
L'acquisizione di immagini dei vari organi presenti all'interno di organismi viventi è sempre stata una sfida difficile da affrontare. Le diverse metodologie attualmente disponibili necessitano che l'organo o il paziente siano in uno stato di immobilità praticamente assoluta. Sia i movimenti causati dal respiro che quelli del sistema cardiovascolare, infatti, compromettono la qualità delle immagini acquisite.
La tecniche tradizionali, quindi, non sono utilizzabili sul cuore perché le forze in gioco ne comprometterebbero l'integrità alterando sia la fisiologia che la funzionalità del muscolo cardiaco. La nuova tecnica, invece, supera queste limitazioni. "Abbiamo dimostrato – spiega Vinegoni, coordinatore del progetto - che è possibile visualizzare il cuore di un topo, in condizioni di anestesia totale, mentre batte normalmente all'interno della cavità toracica con una risoluzione sub-cellulare e in tempo reale. Per controllare il respiro abbiamo impiegato un ventilatore meccanico in combinazione con un nuovo dispositivo stabilizzante a forma di anello ancorato alla parete cardiaca. Questi accorgimenti ci hanno permesso di ridurre notevolmente gli artefatti indotti da movimento fisiologico, ma non di eliminarli completamente. I ricercatori hanno, quindi, individuato uno specifico periodo in cui acquisizioni ripetute risultavano ripetibili nel tempo. Tale finestra temporale, individuata alla fine della fase di espirazione, in coincidenza con la fase diastolica del ciclo cardiaco, si è dimostrata la più adatta per acquisizioni stabili e riproducibili nel tempo. Considerato che il tempo di acquisizione di una singola immagine supera di qualche volta il tempo della finestra individuata, è stato necessario acquisire più immagini consecutive per ottenerne una finale. Tale operazione può essere interpretata come una sorta di "collage".
Ciò che la nuova tecnica è riuscita a visualizzare in tempo reale e per diverse ore è stato il reclutamento di globuli bianchi che durante l'attacco ischemico si dirigono verso la zona danneggiata del cuore.
La metodica, inoltre si è rivelata poco invasiva perché utilizzabile sullo stesso soggetto a diversi giorni di distanza e versatile, cioè adattabile allo studio di tutti gli altri organi dove il movimento naturale è sicuramente inferiore a quello del cuore. "Abbiamo dato prova delle potenzialità della tecnica - aggiunge Vinegoni - dimostrando che è possibile seguire il percorso di cellule in tempo reale. Un aspetto sicuramente interessante è l'utilizzo della tecnica per vedere cosa accade immediatamente dopo un evento ischemico. Nessuno conosce cosa succeda a livello microscopico in tali situazioni."
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Inibire una proteina per ridurre i danni dell'ictus
18/09/2012 - L'inibizione di una proteina endogena del sangue appartenente al sistema del complemento, chiamata Mannose Binding Lectin (MBL), riduce fortemente il danno cerebrale causato da ictus, consentendo di allungare utilmente il tempo di intervento fino a quasi 24 ore. Questo è l'importante risultato di uno studio pubblicato sulla prestigiosa ...
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Il rebus di miosine e actine
20/09/2012 - Ricercatori provenienti da Germania e Stati Uniti sono riusciti a scoprire come i filamenti di miosina e actina lavorano insieme per regolare i muscoli e altri processi motori. Hanno fornito un'immagine delle proteine tropomiosina e troponina che controllano quanta miosina si lega all'actina. I risultati di questo studio potrebbero aiutare ...
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Misurare la glicemia senza aghi
19/09/2012 - Per i malati di diabete, pungersi ogni giorno le dita è una parte abituale delle loro vite, ma un nuovo minuscolo biosensore in grado di misurare i livelli di glucosio dal fluido delle lacrime li potrebbe presto liberare dal dolore di queste punture.
Attualmente, i pazienti con il diabete di tipo 1 devono mettere una piccola goccia di sangue ...
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Testare l'Alzheimer con il movimento degli occhi
20/09/2012 - Con il costante aumento dell'aspettativa di vita della popolazione europea, i ricercatori stimano che il numero di persone affette da malattie legate all'età, come il morbo di Alzheimer, aumenterà sensibilmente nei prossimi anni. Una migliore comprensione della malattia e la sua diagnosi precoce diventano quindi delle importanti priorità. ...
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