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Svelata la sinfonia della vita, le proteine vibrano come le campane
Ad affermarlo è uno studio pubblicato su Nature Communications e condotto da un gruppo di ricercatori coordinato da Andrea Markelz dell’università di Buffalo nello stato di New York. La ricerca apre le porte ad un nuovo modo di studiare i processi cellulari fondamentali che sono quelli che permettono la vita
Anche il nostro organismo ha una sua musica. Una vera e propria sinfonia della vita prodotta dalle vibrazioni delle proteine che, come le corde di un violino, modulano i loro movimenti. È proprio grazie a questi movimenti che le proteine possono cambiare forma rapidamente per legarsi ad altre proteine e rendere possibili le funzioni vitali all’interno del nostro corpo come la respirazione e la duplicazione del Dna.
Ad affermarlo è uno studio pubblicato su Nature Communications e condotto da un gruppo di ricercatori coordinato da Andrea Markelz dell’università di Buffalo nello stato di New York. Usando una tecnica che loro stessi hanno sviluppato, i ricercatori hanno osservato per la prima volta in dettaglio le vibrazioni della lisozima, una proteina antibatterica trovato in molti animali. Il team ha scoperto che le vibrazioni, che in precedenza si pensava si smorzassero rapidamente, in realtà persistono nelle molecole come il “suono di una campana“.
“Questi piccoli movimenti – ha detto Markelz – consentono alle proteine di cambiare forma rapidamente in modo che si possano facilmente legare ad altre proteine, un processo che è necessario al nostro corpo per eseguire funzioni biologiche critiche come assorbire ossigeno, riparare altre cellule e replicare il codice genetico”. La ricerca apre le porte ad un nuovo modo di studiare i processi cellulari fondamentali che sono quelli che permettono la vita. La tecnica utilizzata potrebbe in futuro essere applicata per documentare come gli inibitori naturali o artificiali bloccano le funzioni vitali che le proteine svolgono. “Possiamo ora – ha concluso Markelz – cercare di capire i reali meccanismi strutturali alla base di questi processi biologici e come essi vengono controllati.”
Roma, 16 gen. (Adnkronos Salute) - Come le corde di un violino, le proteine nel corpo umano vibrano in modi differenti, dando luogo a una sorta di sinfonia. Gli scienziati lo hanno a lungo sospettato, ma ora un nuovo studio fornisce la prima prova del fatto che questo è vero. Usando una tecnica sviluppata appositamente e basata sulla microscopia a terahertz, gli scienziati dell'Università di Buffalo e dell'Hauptman-Woodward Medical Research Institute (Hwi) hanno per la prima volta osservato in dettaglio le vibrazioni del lisozima, una proteina antibatterica presente in molti animali.
Il team ha scoperto che le vibrazioni - che in precedenza si pensava si disperdessero rapidamente - in realtà persistono nelle molecole come il "suono di una campana", spiega il docente di fisica Andrea Markelz, che ha condotto lo studio. Questi piccoli movimenti consentono alle proteine di cambiare forma rapidamente, in modo da potersi facilmente legare ad altre proteine, in un processo che è necessario per l'organismo proprio per eseguire funzioni biologiche vitali come assorbire l'ossigeno, riparare le cellule e altro ancora. La ricerca apre la strada a un nuovo modo di studiare i processi cellulari fondamentali che permettono la vita.
I ricercatori "hanno cercato di misurare queste vibrazioni nelle proteine per molti anni, fin dal 1960", ha detto Markelz. "In passato, per arrivare a" spiare i movimenti nelle proteine "si è fatto ricorso ad ambienti e tecnologie costosi, in condizioni estremamente secche e fredde". "La nostra tecnica invece è più facile e molto più veloce. Non c'è bisogno di raffreddare le proteine sotto lo zero o utilizzare un sincrotrone o un reattore nucleare. Tutti elementi usati in precedenza per cercare di esaminare queste vibrazioni".
I risultati della ricerca, descritti su 'Nature Communications', mostrano che per osservare le vibrazioni, la squadra di Markelz si è basata su una caratteristica interessante di proteine: il fatto che vibrano alla stessa frequenza della luce che assorbono. Un po' come i bicchieri di vetro che tremano e vanno in frantumi quando un cantante colpisce esattamente la nota giusta. "Ora possiamo cercare di capire i reali meccanismi strutturali alla base di questi processi biologici e come questi ultimi vengono controllati", ha detto Markelz. "Il sistema cellulare è semplicemente incredibile - ha concluso - Si può pensare a una cellula come a una piccola macchina che fa un sacco di cose diverse: sente, legge e replica il Dna. E per tutte queste cose le proteine devono vibrare e interagire l'una con l'altra". Componendo una sorta di sinfonia.
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