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Di seguito gli interventi pubblicati in questa sezione, in ordine cronologico.
 
 

Si chiamano Lin28a e Lin28b e sono tra le prime molecole a mettere in collegamento le due patologie. A identificare la via comune tra cancro e diabete sono stati i ricercatori della Harvard Medical School (Usa) guidati da George Daley, analizzando il metabolismo del glucosio in alcuni topi transgenici. Lo studio è stato pubblicato su Cell.

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L'idea che cancro e diabete condividessero qualche processo biologico è diffusa da tempo, e nasce soprattutto da un osservazione: le cellule, acquisendo il fenotipo tumorale, cambiano il loro modo di utilizzare il glucosio. In particolare, le cellule cancerose ne assumono di più, una strategia che permetterebbe loro di crescere più velocemente (un fenomeno noto come “effetto Warburg”).

Nello studio, i ricercatori hanno focalizzato l’attenzione su due proteine: Lin28a e la Lin28b. Si tratta di due molecole che agiscono bloccando un microRNA (cioè un piccolo pezzetto di Rna che regola l'espressione genica) chiamato Let-7; questo viene espresso nelle cellule staminali e ha una funzione protettiva verso il cancro. Bloccando Let-7 con alti livelli di Lin28, viene quindi meno uno dei freni alla formazione della neoplasia.

Sulla base di questi dati, i ricercatori hanno creato dei topi transgenici capaci di produrre alti livelli di Lin28 (entrambe le forme, la “a” e la “b”). Per capire se questa via molecolare fosse legata anche al diabete, gli scienziati hanno poi sottoposto i topi a una dieta a elevato contenuto di grassi, osservando che i roditori diventavano particolarmente grossi, ma non obesi, e non sviluppavano forme diabetiche o prediabetiche. Al contrario, nei topi in cui le proteina Lin28a era stata silenziata (o anche quelli in cui Let-7 era espressa ad alti livelli) il metabolismo del glucosio era compromesso, con l'insorgere di forme di insulino-resistenza, condizione considerata l'anticamera del diabete di tipo 2.

Fonte: galileonet.it - Riferimenti: Cell DOI 10.1016/j.cell.2011.08.033

 

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Le prove che la gravità dei corpi distorca lo spazio e il tempo non mancano, ma, finora, le misurazioni astronomiche erano state compiute solo nelle "vicinanze". Ora, uno studio pubblicato su Nature da un gruppo di ricerca del Dark Cosmology Centre del Niels Bohr Institute, in Danimarca, sta facendo tirare un sospiro di sollievo a tutti gli astrofisici che hanno basato i loro modelli cosmologici sulla teoria di Einstein.
Non si tratta di quella della Relatività ristretta (o speciale) messa in discussione in questi giorni da quella che potrebbe essere la scoperta del secolo (vedi Galileo, "
Neutrini più veloci della luce, ecco le perplessità"), ma di quella pubblicata circa 10 anni più tardi. Qui i neutrini non c’entrano. C’entra, piuttosto, un effetto su cui si basa quasi tutto ciò che sappiamo oggi sull’Universo: il cosiddetto spostamento verso il rosso (redshift), cioè quel fenomeno per cui la lunghezza d’onda della radiazione luminosa emessa da stelle e galassie tende ad aumentare (spostandosi verso il colore rosso dello spettro elettromagnetico) man mano che si avvicina alla Terra. Una delle cause del redshift - che è tanto più marcato quanto più lontana è la sorgente luminosa - è l’espansione dell’Universo. Un’altra, secondo la teoria della Relatività generale, è il campo gravitazionale generato dalle galassie attraverso il quale si muove la luce.

E qui arriviamo al nocciolo della questione. Sino ad oggi, il redshift gravitazionale era stato verificato con misurazioni condotte all’interno del Sistema Solare, ma mai nessuno lo aveva testato nello Spazio più profondo. Ora, grazie a una tecnologia sempre più raffinata, i ricercatori danesi sono riusciti a misurare lo spettro della radiazione luminosa emessa da galassie lontane mille volte i corpi celesti presenti nel nostro sistema. E le osservazioni hanno confermato la teoria. “È meraviglioso, viviamo in un’epoca in cui i progressi della tecnologia ci permettono di misurare fenomeni come il redshift gravitazionale cosmologico”, ha commentato Radek Wojtak, a capo dello studio.

Wojtak ha osservato lo spettro della radiazione luminosa emessa da circa 8mila ammassi di galassie, ovvero insiemi di centinaia di galassie tenute incollate dalla loro stessa gravità. Le loro misurazioni sono state effettuate sia su quelle posizionate al centro dei gruppi, sia su quelle periferiche. Secondo la teoria della Relatività generale, infatti, la luce perde energia quando attraversa un campo gravitazionale: più forte è il campo e più energia viene consumata. Di conseguenza, ci si aspetta che la luce proveniente dal centro degli ammassi (dove il campo gravitazione è molto intenso) perda più energia di quella emessa dai bordi. Questo è esattamente ciò che Wojtak e colleghi hanno verificato, "pesando2 la massa delle galassie e calcolando l’energia potenziale gravitazionale.

La scoperta è importante anche sotto un altro aspetto: è in perfetto accordo con i modelli cosmologici che prevedono l’esistenza della materia oscura, quella parte dell’Universo che i ricercatori non riescono a osservare perché non emette né riflette la luce. Non solo. Le nuove misurazioni segnano anche un punto a favore dell’energia oscura, che le speculazioni teoriche indicano come la responsabile dell’accelerazione dell’espansione dell’Universo. Secondo i calcoli derivati dalla Relatività generale, questa costituirebbe circa il 72% di tutto ciò che si trova là fuori.

Riferimento: Nature doi:10.1038/nature10445
Via Wired.it
Credit per l'immagine: Nasa

 

Delle circa 12mila specie di diplopodi conosciute, solo le otto appartenenti a questo gruppo hanno l’enzima necessario a produrre una fioca luce verde. E nessuna di loro è in grado di vedere. A che scopo, quindi, emettere un segnale che nel buio della foresta non può far altro che attrarre i predatori? Come dimostrano Paul Marek e colleghi dell'Università dell’Arizona di Tucson (Stati Uniti) in uno studio pubblicato su Current Biology, questi invertebrati usano la fluorescenza proprio per evitarli, i guai: a se stessi e ai possibili predatori. La bioluminescenza, in questo caso, ha lo stesso ruolo delle vistose colorazioni utilizzate da molti altri animali.

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In natura, alcuni pesci e numerosi invertebrati marini e terrestri emettono luce per segnalare la loro presenza ai potenziali partner, oppure per incuriosire e attrarre le prede. Ma non poteva essere il caso di questi millepiedi, che sono tutti ciechi e detritivori. Per questo, e dal momento che si tratta di specie tossiche (si difendono producendo cianuro), gli entomologi hanno pensato a un messaggio di avvertimento: un segnale aposematico per indicare la loro pericolosità.

Per verificare direttamente in natura se gli individui luminosi subissero meno attacchi degli altri, i ricercatori hanno condotto un singolare esperimento notturno nel Parco Nazionale delle Sequoie Giganti, in California. Hanno disposto lungo un transetto ben 300 finti millepiedi d’argilla (a 5 metri di distanza l’uno dall’altro), copie perfette di Motyxia sequoiae ottenute da un calco in bronzo; metà di queste sono state dipinte con una vernice fluorescente. Lungo un transetto poco distante, invece, hanno liberato oltre 150 individui vivi, metà dei quali dipinti per nascondere la luminescenza.

Tornando sul sito la mattina seguente, Marek ha trovato i resti di una vera carneficina, risultata poi opera di un roditore (Onychomys turridus): “Eravamo molto sorpresi dal tasso di predazione subìto dai millepiedi. Almeno un terzo degli individui – sia quelli veri sia le copie – erano stati attaccati”, racconta lo scienziato. In entrambi i gruppi, inoltre, gli esemplari non luminescenti erano stati addentati quattro volte più degli altri, il che indica che l’emissione di luce non attira i predatori, come invece si potrebbe pensare. “I risultati dell’esperimento dimostrano che, in questo caso, la bioluminescenza è un deterrente e che i segnali chimici contribuiscono all’aposematismo di Mytoxia”, ha concluso Marek. I predatori, in pratica, hanno imparato ad associare il segnale luminoso al sapore sgradevole di questi animali, ed evitano di mangiarli.

Riferimento: Current Biology doi:10.1016/j.cub.2011.08.012
Credit: Paul Marek

 

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A lungo considerati enigmatici e imperscrutabili, perché sfuggono all'osservazione a occhio nudo, gli effetti della meccanica quantistica potrebbero perdere il loro alone di mistero. Un gruppo di ricercatori del Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) è infatti riuscito, tramite una sequenza di pulsazioni laser, a illuminare e fotografare eventi quantistici nel mondo “visibile”. La scoperta, pubblicata su Pnas, permetterebbe così di osservare questi effetti anche in fenomeni macroscopici, studiando il sottile limite che separa il mondo microscopico da quello classico.

L'idea di base dello studio parte dall'assunto che nella meccanica quantistica gli oggetti si comportano in maniera diversa nel momento in cui sono osservati. Così, negli eventi che vengono monitorati costantemente, l'effetto quantistico è quasi impossibile da vedere. Come se non bastasse, al crescere delle dimensioni degli oggetti diventa sempre più difficile rilevarlo. “Il risultato è simile a ciò che accade quando si cerca di fare una foto a qualcosa in movimento: se non c'è abbastanza luce l'immagine risulta sfocata” ha spiegato Michael R. Vanner del Vienna Doctoral School Complex Quantum Systems (CoQuS) a capo dello studio. “Allo stesso modo, nel nostro caso, era come se l'effetto quantistico fosse più confuso, quasi lavato via”.

Mimando quindi quanto si fa in fotografia, gli scienziati hanno pensato che come un flash illumina gli oggetti nascosti nell'ombra e “ferma” i movimenti producendo immagini più nitide, così una sequenza di pulsazioni laser li avrebbe potuti aiutare a rendere più chiari gli effetti quantistici in eventi macroscopici. In questo modo infatti i ricercatori hanno potuto ridurre l'incertezza sugli stati fisici degli oggetti considerati (quantum squeezing) ed effettuare alcune osservazioni quantistiche (quantum state tomography).

Secondo i ricercatori con questa nuova tecnica sarà possibile scrutare il mondo dei quanti a dimensioni del tutto nuove. In particolare, lo schema di lavoro proposto nell'articolo può essere applicato già oggi in tutti quegli esperimenti in atto che abbinano fenomeni quantistici a risonatori meccanici, ovvero oggetti vibranti dalle dimensioni macroscopiche. “Analizzando gli eventi in questo modo possiamo capire se e come dispositivi di dimensioni relativamente grandi possano essere usati nelle nuove tecnologie quantistiche”, ha aggiunto Vanner. “Ma soprattutto potremo finalmente far luce – è proprio il caso di dirlo – sull'apparente divisione tra il mondo dei quanti e quello classico, che ancora non ci è del tutto chiara.”

Riferimenti: Pnas doi: 10.1073/pnas.1105098108

 
By Admin (from 21/10/2011 @ 08:00:16, in it - Scienze e Societa, read 1330 times)

“Non vogliamo ancora dare alcuna interpretazione – teorica o fenomenologica – ai dati ottenuti”. La frase è riportata nello studio che potrebbe essere un vero e proprio terremoto per il mondo della fisica delle particelle. All'esperimento Opera del Cern, al quale lavorano anche ricercatori italiani dell'Infn, hanno ottenuto risultati che suggeriscono l'erroneità di uno dei princìpi fondamentali su cui si basa la Relatività speciale di Einstein. Sembrerebbe che alcuni neutrini, lanciati dal laboratorio di Ginevra verso quelli del Gran Sasso, abbiano percorso i 730 km di distanza tra i due laboratori a una velocità superiore a quella della luce: 299.792.458 m/s più 60 nanosecondi.

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L'osservazione di oltre 15.000 eventi registrati dai fisici italiani sembrerebbe infatti mostrare che i neutrini possano superare quella velocità di una quantità infinitesima, ovvero che viaggino a una velocità di 20 parti per milione al di sopra di quel limite. Per ottenere questo valore, i fisici del Cern e quelli del Gran Sasso hanno dovuto sincronizzare la misura dei tempi tra i due laboratori e calcolare con alta precisione anche la reale distanza tra la sorgente, a Ginevra, e il rilevatore, nell'Appennino italiano: questa è stata calcolata con un'incertezza di appena 20 cm su un percorso di 730km. Il tempo di volo dei neutrini è invece stato determinato con una precisione di meno di 10 nanosecondi, usando Gps avanzati e orologi atomici.

E' ovvio che gli stessi ricercatori consiglino la massima cautela, vista la portata della notizia. L’articolo è stato pubblicato stanotte in pre-stampa su ArXiv per essere sottoposto a una peer review, ovvero all'esame di tutta la comunità scientifica: “Dopo numerosi e attenti controlli e dopo che le misure sono state effettuate più volte, i dati sembrerebbero consistenti, ma l'impatto che un risultato di questo tipo potrebbe avere sull'intera comunità scientifica ci spinge a continuare la ricerca di eventuali errori sistematici ancora sconosciuti che ne diano una spiegazione più semplice”, si legge nello studio.

“Sebbene le nostre misure abbiano una bassa incertezza sistematica e un'elevata accuratezza statistica, e nonostante la fiducia riposta nei nostri risultati sia alta, siamo in attesa di confrontarli con quelli provenienti da altri esperimenti”, ha ribadito anche Dario Autiero, ricercatore del Cnrs che ha collaborato allo studio e che terrà un seminario (che può essere seguito online) a Ginevra per presentare i risultati.

La comunità scientifica è in fibrillazione, e il direttore di ricerca del Cern, Sergio Bortolucci, ha precisato che ulteriori ricerche sono già in atto per verificare il risultato. “Quando un esperimento si imbatte in un risultato apparentemente incredibile e non riesce a individuare un errore sistematico che abbia prodotto quella misura, la procedura standard è sottoporlo a una più ampia indagine. Esattamente ciò che sta facendo la collaborazione Opera: è una corretta pratica scientifica ”, ha commentato lo scienziato. “Se questa misura fosse confermata potrebbe cambiare la nostra visione della fisica ma dobbiamo essere sicuri che non esistano altre, più banali, spiegazioni”.

Della stessa idea è anche il presidente dell'Infn Roberto Petronzio, che parla di ulteriori esperimenti in corso: “Come molte altre volte nella storia della scienza, si è arrivati a un’osservazione sorprendente partendo da un esperimento che cercava tutt’altro. Le evidenze statistiche raggiunte dall’esperimento Cern-Infn Gran Sasso lo hanno spinto a pubblicare, diventa ora essenziale ripeterlo in altre condizioni. Del resto, al Gran Sasso abbiamo un’altra situazione analoga. L’esperimento Dama sulla materia oscura, ad esempio, ha una evidenza statistica positiva schiacciante, e a questo punto si attendono nuove conferme statistiche indipendenti”.

Riferimento: arXiv:1109.4897

 
By Admin (from 17/10/2011 @ 14:00:37, in it - Scienze e Societa, read 1772 times)

Verificare gli effetti tossici di un farmaco sui reni, monitorare l’attività cerebrale per comprendere il comportamento umano, studiare gli effetti del disturbo bipolare, misurare le variazioni di temperatura indotte dalla somministrazione di medicinali. Riuscireste a farlo riducendo al minimo il ricorso alla sperimentazione animale? La sfida è stata lanciata ai ricercatori in biomedicina dal NC3Rs (National Centre for the Replacement, Refinement and Reduction of animals in Research), l’istituto inglese che da sette anni persegue tenacemente l’obiettivo delle tre R (ridurre il numero degli animali utilizzati nei laboratori, sostituirli quando è possibile con metodi alternativi ed evitare sofferenze inutili). La competizione, dal significativo titolo “Crack it”, invita gli scienziati a “incrinare” l’attuale cristallizzato sistema di ricerca che preferisce vecchie ma rassicuranti procedure piuttosto che nuove strade ugualmente efficaci.

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Sul sito dell'iniziativa sono elencate sei precise questioni - che vanno dalla chimica, alla farmaceutica, alle neuroscienze - in cerca di una soluzione: di un metodo di indagine alternativo che riduca al minimo il ricorso alla sperimentazione animale. Accanto a ogni voce è indicato esplicitamente il finanziamento che l’istituto mette a disposizione dei ricercatori (in totale 4,25 milioni di sterline, pari a quasi cinque milioni di euro).

L’iniziativa dell’istituto inglese, presentata il 20 settembre a Londra, non è isolata. Casualmente coincide con la pubblicazione su Scientific American di un editoriale che critica senza mezzi termini una consuetudine oramai inspiegabile: l’utilizzo degli scimpanzé nella ricerca biomedica. Se la loro presenza nei laboratori poteva essere considerata indispensabile in passato (a loro dobbiamo i vaccini anti polio e contro l’epatite B), oggi, oltre a essere superflua, è diventata immorale. E la loro sofferenza è troppo simile alla nostra per essere trascurata. Per questo l’autorevole rivista americana chiede che vengano introdotte norme più restrittive per chi utilizza animali e maggiori incentivi per chi si avvale di metodi alternativi. In perfetta sintonia con quanto sostengono i cugini inglesi.

Ma non illudiamoci: il problema non riguarda solo i paesi di cultura anglosassone. Un recente rapporto della LAV dimostra che nei laboratori italiani il ricorso alla sperimentazione animale è in netta crescita, anche quando si tratta di animali particolarmente tutelati: “Le autorizzazioni per gli esperimenti ‘in deroga’ - ovvero l’impiego di cani, gatti e primati non umani, l’utilizzo a fini didattici o il non ricorso ad anestesia - sono aumentate da una media di 141 per il biennio del 2007-2009 a 204 per il 2008-2009: numeri quasi raddoppiati per procedure che invece, per legge (Decreto Legislativo 116/92), dovrebbero rappresentare l’eccezione, in quanto regolamentate in modo restrittivo”.  È chiaro, quindi, che il problema è anche nostro.

Fonte: galileonet.it

 

Simile a Saturno, impiega 229 giorni per girare intorno alle sue due stelle e con esso per la prima volta i ricercatori riescono a osservare direttamente il transito di un pianeta circumbinario, dimostrando che si tratta di veri corpi celesti e non di mere speculazioni astronomiche. La scoperta, pubblicata su Science, è dei ricercatori coordinati da Laurance Doyle del SETI Institute (Usa).

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Le osservazione dei ricercatori hanno inizialmente riguardato il corpo celeste 12644769: una stella binaria, ovvero un sistema formato da due stelle che orbitano intorno a un comune centro di massa. Dal momento che il piano orbitale del sistema è parallelo alla linea visiva, ai nostri occhi le due stelle si eclissano a vicenda. Fin qui nulla di eccezionale: lo spazio è pieno di stelle che vivono in coppia. Ma qualcosa di insolito ha attirato l’attenzione degli scienziati. Oltre ai cambiamenti in luminosità del sistema dovuti alle reciproche eclissi delle due stelle, infatti, Keplero ha rilevato altri cali di luce a intervalli di 230,3 e 221,5 giorni. 

La manifestazione di queste eclissi terziarie si spiega solo con la presenza di un terzo corpo nel sistema. Inoltre, dal momento che le eclissi si manifestano a due intervalli temporali differenti, è certo che questo intruso sia un corpo circumbinario. La riprova che si tratta proprio di un pianeta, e non di una terza stella, è arrivata da una simulazione computerizzata che ha combinato i dati sulle eclissi stellari e sulle interazioni gravitazionali tra i tre corpi. Da questa analisi, infatti, i ricercatori hanno dedotto che il terzo corpo è un pianeta simile a Saturno ma più denso per la maggiore presenza di metalli pesanti. Le stelle, invece, hanno massa rispettivamente del 20 e del 69% di quella del Sole e impiegano 41 giorni a girarsi intorno.
Infine, dal momento che l’orbita del pianeta è quasi complanare a quella delle due stelle, i ricercatori ipotizzano che il primo si sia formato dalla stessa nube di polvere e gas da cui si sono originati i suoi soli, e non che sia stato rapito da un altro sistema. 

Riferimenti: Science DOI: 10.1126/science.1210923
Credits immagine: NASA

 

Così da favorire la diagnosi dell’Alzheimer quanto prima possibile, anche se i sintomi non sono ancora evidenti. Sono le principali novità contenute nella prima revisione dei criteri diagnostici per l’Alzheimer avvenuta a 40 anni dalla pubblicazione della prima versione. “Opera dell’Institute of Ageing americana e dell’International Alzheimer Association, i nuovi criteri fanno discutere perché incidono profondamente sulla clinica e sui servizi ai malati”, spiega Orazio Zanetti, primario U.O. Alzheimer del Centro San Giovanni di Dio Fatebenefratelli di Brescia, che dedica il suo congresso annuale proprio a questo argomento il 21 settembre, in occasione della Giornata mondiale dell’Alzheimer.

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I nuovi criteri classificano la malattia in tre fasi: quella pre-clinica, senza sintomi, quella prodromica, quando i segni cominciano a vedersi ma non inficiano le capacità del paziente, e quella di demenza conclamata, quando il malato non è più autonomo. “La neurodegenerazione è un processo lento, in atto 10-15 anni prima che sia visibile, e oggi sappiamo che alcune sostanze presenti nel liquor cerebrospinale e nel cervello segnalano la malattia anche in assenza di sintomi”, va avanti il geriatra. Ma se non ci sono terapie risolutive perché è importante che la diagnosi sia precoce? “Perché è un diritto del paziente e perché è solo nella fase asintomatica che si può stabilire un’alleanza fra medico, paziente e famiglia per migliorare la gestione della malattia”, conclude Zanetti.

Fonte: galileonet.it

 

Oggi, lo scienziato e businessman Craig Venter torna a far notizia sulle pagine di Nature Biotechnology. Il suo team ha infatti pubblicato uno studio in collaborazione con l' università di San Diego (Ucsd) in cui propone un metodo innovativo per sequenziare il dna fantasma dei microrganismi che sfuggono ai normali strumenti di indagine scientifica.

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La nuova tecnica, la Multiple Displacement Amplification (Mda), promette di identificare e sequenziare il 90% dei geni appartenenti a tutti quei batteri che non possono essere studiati comunemente nei centri di ricerca. E non stiamo parlando solo di qualche bacillo stravagante: secondo alcune stime, il 99,9% dei microrganismi esistenti al mondo sono difficili da maneggiare. Si tratta per la maggior parte di batteri che abitano nicchie ecologiche molto particolari, come i fondali marini, i laghi sulfurei e lo stomaco umano, e sopravvivono solo all'interno dei substrati originali. Questo significa che i ricercatori non hanno la possibilità di far crescere delle colonie abbastanza grandi da estrarne dei campioni per le analisi di sequenziamento del dna.

Il metodo Mda entra in gioco proprio con l'idea di bypassare questo problema e permettere agli scienziati di leggere il genoma fantasma  dei batteri senza doverli coltivare. Il principio alla base di questa tecnica, ideata nel 2005 dal biologo molecolare Roger Lasken, prevede infatti di completare il sequenziamento del dna partendo anche da una singola cellula. In pratica, l'Mda amplifica piccoli frammenti del genoma fino a riprodurne miliardi di copie.

Ma in questo tipo di analisi, la quantità non è tutto: per fare un buon sequenziamento del genoma ci vuole, soprattutto, materiale biologico di qualità. Purtroppo, i prodotti di amplificazione ottenuti con l'Mda non sono sempre molto affidabili. Spesso i frammenti amplificati contengono molti errori, o si replicano in proporzioni diseguali, lasciando interi buchi nella sequenza dei geni. Il team di Venter si è allora rivolto a Pavel Pevzner, un bioinformatico della Ucsd che ha brillantemente risolto il problema: ha sviluppato un algoritmo capace di selezionare la migliore combinazione di frammenti del dna e assicurare dei risultati sorprendenti.

Fatto sta che gli scienziati hanno subito testato la tecnica Mda su un Deltaproteobacterium (conosciuto come SAR324), un microrganismo oceanico di cui nessuno era mai riuscito a sequenziare il genoma. L'esperimento è andato a buon fine, svelando ai ricercatori buona parte dei geni che il batterio sfrutta per sopravvivere nel suo ambiente. Il prossimo passo sarà quello di studiare altri organismi sconosciuti, ma che promettono di essere molto interessanti, come quelli che abitano l’interno del nostro corpo.

Riferimenti: Nature Biotechnology (2011) doi:10.1038/nbt.1966
Via Wired.it

 
By Admin (from 10/10/2011 @ 08:00:14, in it - Scienze e Societa, read 1322 times)

Foldit è un videogame online molto particolare, e a suo modo appassionante. Lo scopo del gioco è trovare la forma delle proteine. Cosa si vince? Se si è particolarmente bravi, anche una firma su un'importante rivista scientifica. È questo il premio che si sono aggiudicati alcuni giocatori per aver scoperto niente meno che la struttura di un enzima indispensabile alla replicazione di un retrovirus che causa la sindrome da immunodeficienza acquisita nei macachi reso. Dal momento che il retrovirus appartiene alla stessa famiglia dell’ Hiv, scoprire come sono fatte le sue proteine aiuterà anche la ricerca contro l’ Aids. Lo studio che descrive questo importante enzima è ora pubblicato su Nature Structural & Molecular Biology.

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Il videogioco era stato creato dall’Università di Washington, negli Usa, che hanno fatto di più che rendere la scienza accessibile al grande pubblico: hanno reso il grande pubblico protagonista della ricerca. Tutto è iniziato nel 2005, quando è stato lanciato il progetto Rosetta@home: i ricercatori statunitensi hanno chiesto alle persone di scaricare sul loro computer un software che, nei momenti di inattività del pc, lavorasse per determinare la forma tridimensionale di proteine ancora sconosciute. Il successo dell’applicazione è stato così grande (migliaia di volontari hanno aderito al progetto) da spingere i ricercatori a fare di più e a coinvolgere attivamente le persone nella soluzione dei puzzle strutturali delle molecole proteiche. Considerando che le proteine sono formate da centinaia di aminoacidi, infatti, spesso i calcoli richiedono molto tempo ed è possibile che l’intuizione umana possa farne risparmiare un po’.

Ecco perché, nel 2008, è nato Foldit, un vero è proprio videogame in cui i giocatori, che possono riunirsi in squadre, competono nel progettare proteine o individuare la loro struttura tridimensionale. In che modo? L’applicazione mostra una prima rappresentazione grafica della proteina (ottenuta partendo dalla forma di proteine simili già note o da calcoli energetici) che l’utente può manipolare alla ricerca della configurazione a minor energia, che è quella biologicamente più probabile (vedi Galileo, "Giocare con le proteine"). Ed è stato proprio giocando in questo modo che, in sole tre settimane, è stato risolto un rompicapo con cui i ricercatori erano alle prese da ben 15 anni.

Il puzzle è rappresentato da una classe di enzimi chiamati protesi retrovirali, cioè proteine coinvolte nella replicazione e proliferazione dei virus che causano Aids, di cui è necessario comprenderne prima di tutto la forma. Non essendoci riusciti con la cristallografia a raggi X (il metodo più usato per determinate la struttura delle proteine, molto lento e costoso) e con gli algoritmi di Rosetta, i ricercatori hanno tentato con Foldit. “ Volevamo vedere se l’intuizione umana potesse avere la meglio sui metodi automatici”, ha spiegato Firas Khatib dell’Università di Washington.

E l’idea si è dimostrata vincente. In poche settimane, infatti, i giocatori hanno generato un modello tridimensionale energicamente plausibile dell’enzima M-PMV, coinvolto nella replicazione del virus. Raffinando il modello, poi, i ricercatori hanno finalmente determinato la struttura della proteina, che si è inoltre rivelata sensibile all’azione di farmaci antiretrovirali. Perché, alla fine, è questo l’obiettivo di Foldit: svelare la forma tridimensionale delle proteine per sviluppare farmaci capaci di bloccarne l’attività. Seth Cooper, uno dei creatori di Foldit, spiega nello studio perché i giocatori sono riusciti là dove i computer hanno fallito: “Le persone hanno abilità di ragionamento spaziale che i computer non hanno. Questi videogiochi riescono a unire la forza del cervello umano alla potenza delle macchine, e i risultati di questo studio mostrano che i videogiochi, la scienza e la computazione possono raggiungere traguardi prima impensabili”.

Riferimenti: Nature Structural & Molecular Biology - doi:10.1038/nsmb.2119
Via: Wired.it - Credits immagine: Foldit

 
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