Le notizie e gli eventi scientifici della settimana - 1 Ottobre 2012

Newsletter del 1 Ottobre 2012 di MolecularLab.it con notizie ed eventi del mondo scientifico su Biotech, Ricerca, Biochimica, Genetica, Medicina

Oh My God! Science! - I sederi si abbronzano?
27/09/2012 - [caption id="attachment_3705" align="alignleft" width="300" caption="un cane, addestrato dai dermatologi, dimostra che i sederi non si abbronzano come il resto del corpo"][/caption]Gabriella Ferri cantava: “tutti al mare, tutti al mare, a mostrar le chiappe chiare...” e prendendo spunto da questa mini introduzione musicale, mentre fuori dalla f ...

Nuovi dettagli sul meccanismo di esocitosi
28/09/2012 - Serve un mezzo di trasporto per carichi eccezionali? Niente tasse aggiuntive per la cellula, basta una piccola proteina chiamata sedlina: una scoperta che è valsa la pubblicazione su Science al gruppo guidato da Antonella De Matteis dell'Istituto Telethon di genetica e medicina (Tigem) di Napoli e che ha anche risvolti interessanti per i pazienti affetti da una rara malattia della cartilagine, la displasia spondiloepifisaria tardiva (SEDT).
Questa patologia genetica, ad oggi priva di una cura specifica, si manifesta in genere entro i dieci anni di vita ed è caratterizzata da bassa statura, collo e tronco corti, torace a botte, cifosi toracica e lordosi lombare, ma soprattutto dallo sviluppo precoce di osteoartrite. È dovuta a difetti in un gene chiamato SEDL localizzato sul cromosoma X (per questo ad ammalarsi sono soltanto i maschi), che contiene le informazioni per una proteina, la sedlina appunto, di cui fino ad oggi non era ben chiaro il ruolo all'interno della cellula.
"La nostra ipotesi era che alla base di questa malattia ci fosse un problema di traffico di sostanze all'interno dei condrociti, le cellule deputate alla produzione della cartilagine" spiega De Matteis. "In particolare, sapevamo che la sedlina fa parte di un complesso di proteine molto conservato a livello evolutivo – addirittura il lievito ne ha uno simile – coinvolto nel trasporto di proteine destinate a essere secrete all'esterno della cellula. La prima tappa di questo trasporto è l'uscita dal reticolo endoplasmatico, il reparto cellulare nel quale avviene la produzione di tali proteine: i mezzi utilizzati per questo trasporto sono delle vescicole capaci di inglobare svariati tipi di proteine e poi fondersi con la superficie cellulare per rilasciarle all'esterno".
Grazie anche a sofisticati esperimenti di microscopia elettronica, De Matteis e il suo gruppo hanno scoperto che la proteina difettosa nei pazienti affetti da SEDT è fondamentale proprio per la prima tappa del trasporto del collagene di tipo 2 nei condrociti. Questa particolare proteina, essenziale per la corretta formazione della cartilagine, è una molecola molto grossa, che richiede la formazione di vescicole più grandi del normale. La sedlina funziona come un timer, che "ordina" quando la vescicola si deve richiudere attorno alla molecola da trasportare. Se è difettosa, la membrana della vescicola si richiude troppo presto e quel "carico" di dimensioni eccezionali che è il collagene di tipo 2 non può più essere trasportato all'esterno.
"Questo spiega anche perché il difetto genetico ha ripercussioni soltanto su uno specifico tessuto, le cartilagini, e non sull'organismo in generale" continua la ricercatrice del Tigem. "Sono le dimensioni eccezionalmente grandi del collagene di tipo 2 a richiedere che ci sia un ritardo nella chiusura della vescicola, mentre in generale per tutte le altre proteine destinate alla secrezione non serve evidentemente che questo timer funzioni a dovere. Per esempio, abbiamo visto che nelle cellule del fegato, che normalmente secernono tantissime sostanze, il difetto nella sedlina non ha alcuna conseguenza di tipo funzionale".
Questo lavoro conferma nuovamente come le malattie genetiche siano un modello eccezionale per studiare meccanismi biologici fondamentali e conservati in natura. "Al contempo" conclude De Matteis "il fatto che i risultati siano stati confermati anche dagli esperimenti effettuati su cellule di pazienti, ottenute grazie alla collaborazione dell'unità di Genetica medica dell'Irccs "Casa sollievo della sofferenza" di San Giovanni Rotondo, indica come siamo sulla strada giusta per andare alla ricerca di una strategia per contrastare i danni articolari così invalidanti tipici di questa malattia".
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Distinti i legami chimici nelle singole molecole
26/09/2012 - I finanziamenti dell'UE hanno contribuito a realizzare un primato scientifico: adottando una tecnica conosciuta come microscopia a forza atomica (AFM) ad assenza di contatto, gli scienziati sono riusciti a differenziare i legami chimici nelle singole molecole. Ne risulta che gli scienziati di tutto il mondo potranno ora compiere la ricerca su atomi e molecole alla scala più piccola possibile. Questo potrebbe dimostrarsi anche importante per lo studio di dispositivi al grafene, che vengono attualmente studiati sia in campo industriale che accademico per le loro numerose applicazioni quali le comunicazioni wireless a banda larga e i display elettronici.
Questa ricerca è stata finanziata nell'ambito di vari progetti europei tra cui ARTIST, HERODOT, CEMAS, il ministero spagnolo dell'economia e della competitività e il governo regionale della Galizia. I risultato ottenuti dal team di ricerca sono stati pubblicati in un recente numero di Science magazine.
Lo scienziato IBM Leo Gross spiega la scoperta del team: "Abbiamo trovato due diversi meccanismi di contrasto per distinguere i legami. Il primo si basa su piccole differenze nella forza misurata al di sopra dei legami. Ci aspettavamo questo tipo di contrasto, ma è stato difficile analizzarlo," ha affermato. "Il secondo meccanismo di contrasto è stato invece una vera sorpresa: nelle misurazioni AFM i legami sono apparsi con diverse lunghezze. Con l'aiuto di calcoli ab initio abbiamo scoperto che l'inclinazione della molecola di monossido di carbonio posta sull'estremità è la causa di questo contrasto."
Gli scienziati impegnati nella ricerca hanno rappresentato l'ordine e la lunghezza del legame di singoli legami carbonio-carbonio nel C60, anche conosciuto come buckminsterfullerene per la sua somiglianza con un pallone da calcio, e due idrocarburi policiclici aromatici (PAH) planari, che assomigliano a piccoli fiocchi di grafene. Il primo fullerene venne scoperto nel 1985 e il Buckminsterfullerene (C60) fu così chiamato in onore di Buckminster Fuller poiché esso assomiglia alle sue cupole geodetiche. I PAH furono sintetizzati dal Centro de Investigacion en Quimica Bioloxica e Materiais Moleculares (CIQUS) presso l'Università di Santiago de Compostela in Spagna e dal Centro nazionale per la ricerca scientifica (CNRS) a Tolosa in Francia.
Tuttavia, non tutti i legami sono uguali. I singoli legami tra atomi di carbonio in queste molecole differiscono leggermente in lunghezza e forza. Tutte le importanti proprietà chimiche, elettroniche e ottiche di tali molecole sono collegate alle differenze dei legami nei sistemi poliaromatici. Tuttavia, ora per la prima volta, queste differenze sono state individuate sia per le singole molecole che per i legami.
Questa nuova capacità permette ora di far aumentare la comprensione di base a livello delle singole molecole, e ciò è importante per la ricerca su nuovi dispositivi elettronici, celle solari organiche e diodi organici a emissione di luce (OLED). In particolare si potrebbero studiare l'allentamento dei legami attorno ai difetti nel grafene, oltre al cambiamento nei legami nelle reazioni chimiche e in stati eccitati.
In precedenza, il team di ricerca era riuscito a visualizzare la struttura chimica di una molecola ma non le sottili differenze dei legami. Riuscendo a distinguere l'ordine di legame ci si avvicina all'attuale limite della risoluzione della tecnica e spesso altri effetti nascondono il contrasto collegato all'ordine di legame. Quindi gli scienziati hanno dovuto scegliere e sintetizzare molecole in cui gli effetti di sottofondo perturbanti potevano essere esclusi.
Per avvalorare le scoperte sperimentali e ottenere ulteriori informazioni sull'esatta natura dei meccanismi di contrasto, il team ha eseguito calcoli ab inizio sfruttando la teoria del funzionale della densità. In tal modo essi hanno calcolato l'inclinazione della molecola di CO posta sull'estremità che si produce durante la visualizzazione. Essi hanno scoperto in che modo questa inclinazione produce un ingrandimento e immagini molto nitide dei legami.
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Nuova proteina per la totipotenza
25/09/2012 - Un gruppo dell'Università Statale di Milano coordinato da Roberto Mantovani scopre il ruolo centrale di una proteina nel mantenimento della totipotenza delle cellule staminali embrionali. Le particolari proprietà della proteina la rendono promettente per l'utilizzo in numerosi tessuti e per svariate applicazioni cliniche.
Come ...
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Le staminali migliorano l'efficienza del cervello
27/09/2012 - Un'equipe di ricercatori dell'Irccs San Raffaele coordinati da Gianvito Martino, in collaborazione con i ricercatori dell'Università di Roma Tor Vergata, guidati da Diego Centonze e con quelli dell'Università di Teramo, guidati da Mauro Maccarone, ha scoperto il ruolo delle cellule staminali del cervello. Il lavoro è ...
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Gli indizi genetici della epatite autoimmune
26/09/2012 - Un team di scienziati ha usato una nuova tecnologia per scoprire tre regioni genetiche associate alla cirrosi biliare primitiva (CBP), una malattia cronica e progressiva del fegato.
Lo scopo dello studio era esaminare in modo più completo regioni del genoma che sono alla base di altre malattie autoimmuni, per scoprire se hanno un ruolo anche ...
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Ringiovanire i muscoli con le staminali
27/09/2012 - E' possibile, almeno nei topi, far ringiovanire i muscoli che invece con il passare dell'età perdono sempre più tono e volume. Lo ha scoperto uno studio del King's College di Londra e della Harvard University pubblicato dalla rivista Nature, che ha identificato il meccanismo alla base dell'invecchiamento.
La ricerca ha esaminato ...
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Migliorare la vista con la stimolazione magnetica

Il fumo influenza la crescita del feto

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