CNR

Diagnosticare patologie con la tecnologia bio-elettronica SiMoT

Con la tecnologia bio-elettronica SiMoT gli scienziati hanno misurato concentrazioni bassissime di proteine fino al limite record di una singola molecola

Ricercatori italiani dimostrano la possibilità di rivelare una singola proteina con un dispositivo bio-elettronico grande qualche millimetro, quindi fabbricabile su vasta scala a basso costo. Promette di diagnosticare patologie progressive non solo prima che i sintomi si manifestino ma addirittura appena l’organismo produce i primi bio-marcatori specifici.

Il risultato è pubblicato su Nature Communications ed è recensito da Nature.

È un successo tutto italiano - in collaborazione fra l’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn), l’Università degli studi di Bari ‘Aldo Moro’ (Uniba), l’Università di Brescia (Unibs) e il Consorzio per lo sviluppo di sistemi a grande interfase (Instm) - la prima misura record di una singola molecola di proteina, usando un transistor di dimensioni millimetriche. Il lavoro è frutto di un approccio interdisciplinare coordinato da Luisa Torsi docente all’Università di Bari e condotto dal responsabile Cnr-Ifn di Bari, Gaetano Scamarcio, con un team di chimici, fisici ed ingegneri formato da Cinzia Di Franco del Cnr, Giuseppe Mangiatordi, che prenderà servizio al Cnr a dicembre, Eleonora Macchia, Kyriaki Manoli, Brigitte Holzer, Domenico Alberga e Gerardo Palazzo di Uniba, Fabrizio Torricelli e Matteo Ghittorelli di Unibs.

Lo studio promette di poter diagnosticare patologie progressive non solo prima che i sintomi si manifestino, ma addirittura appena l’organismo produce i primi bio-marcatori specifici. Una potenziale rivoluzione per la diagnostica medica che, attualmente, si basa su tecnologie che rivelano al più centinaia di migliaia di marcatori. Nature Communications ha pubblicato il lavoro e Nature ha pubblicato su questa innnovativa tecnologia SiMoT un ‘technology highligth’.

“La prima evidenza sperimentale della misura di concentrazioni bassissime di proteine fino al limite record di una singola molecola è stata possibile usando un transistor di dimensioni millimetriche. è una ricerca alla quale abbiamo lavorato per oltre due anni ed è una grandissima soddisfazione vederla decollare”, sottolinea Gaetano Scamarcio del Cnr-Ifn.

Il rapido aumento di radiocarbonio cosmogenico è avvenuto su scala globale

L’analisi su 27 specie arboree rivela come il rapido aumento di radiocarbonio cosmogenico verificatosi nel 774 e nel 993 sia avvenuto globalmente

Grazie all’analisi dendrocronologica su 27 specie arboree provenienti da 5 continenti, un recente studio del Cnr-Ivalsa e dell’Università di Padova rivela come il rapido aumento di radiocarbonio cosmogenico verificatosi nel 774 e nel 993, sia avvenuto su scala globale.

È emerso inoltre che la concentrazione di radiocarbonio atmosferico sia più elevata alle latitudini settentrionali. Lo studio è pubblicato su Nature Communications.(1)

Gli anelli del legno si confermano una fonte inesauribile d’informazioni scientifiche. Grazie alla più vasta collaborazione mai realizzata dalla comunità scientifica dei dendrocronologi è stato possibile determinare per la prima volta l’estensione su scala globale e la tempistica stagionale del rapido aumento delle concentrazioni atmosferiche di radiocarbonio (14C), relativo a due eventi verificatisi negli anni 774 e 993 AD.

La ricerca, pubblicata su Nature Communications ha coinvolto 67 studiosi di 57 istituti di tutto il mondo, tra cui due italiani: Mauro Bernabei dell’Istituto per la valorizzazione del legno e delle specie arboree del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ivalsa) di San Michele all’Adige (Tn) e Marco Carrer dell’Università di Padova. I ricercatori hanno analizzato gli anelli del legno provenienti da alberi viventi, legni storici, scavi archeologici e resti di legni subfossili appartenenti a 27 specie da cinque continenti.

Nell’anno 774 AD si verificò un aumento repentino della concentrazione atmosferica di radiocarbonio pari a circa 20 volte il tasso normale: un episodio associato anche a un aumento della concentrazione dell’isotopo del Berillio (10BE) rilevato nelle carote di ghiaccio dell'Antartide.

Studio sulle simulazioni atomistiche del sistema cellulare composto da proteine e Rna

Una simulazione ha permesso di far luce, per la prima volta al mondo a livello atomico, sul funzionamento del sistema spliceosoma, composto da RNA e proteine

Per la prima volta una ricerca della Sissa e del Cnr fa luce con simulazioni atomistiche sul funzionamento di un complesso sistema cellulare, composto da proteine e Rna, i cui difetti sono coinvolti in più di 200 malattie.

Un passo fondamentale per lo sviluppo di possibili farmaci. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Pnas.(1)

Una raffinata simulazione al computer ha permesso ai ricercatori della Sissa e dell’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom) di far luce, per la prima volta al mondo a livello atomico, sul funzionamento di un sistema biologico importantissimo, il cui nome è spliceosoma, che lavora come il più abile maestro di atelier. Lo spliceosoma è composto da 5 filamenti di RNA e centinaia di proteine. I ricercatori hanno scoperto che tra questi elementi la proteina Spp42 del lievito (la cui corrispondente nell’uomo si chiama Prp8) coordina i diversi componenti che, tutti assieme, maneggiano i loro strumenti di sartoria per portare a termine un minutissimo processo di taglia e cuci grazie al quale l’informazione genetica può essere correttamente trasformata in un prodotto di perfetta fattura e quindi funzionante, come le proteine. Un processo cellulare molto delicato, il cui difetto è alla base di più 200 malattie nell’uomo, tra cui alcuni tipi di cancro. La comprensione del funzionamento delle componenti dello spliceosoma potrebbe essere di basilare importanza per la cura di queste patologie, ad esempio per lo sviluppo di nuovi farmaci in grado di regolare e modulare l’attività di questi ‘sarti molecolari’. La ricerca è appena stata pubblicata sulla rivista Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America (Pnas).

Il ‘taglia e cuci’ dell’informazione genetica

Per dar vita al suo prodotto finale, un gene deve essere prima di tutto copiato da uno specifico apparato. La copia, denominata RNA messaggero o mRNA, è incaricata di trasportare l’informazione contenuta nel DNA agli altri apparati della cellula dove viene trasformata in proteine.

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