Scienza

Realizzato in gomma siliconica, il pesce robot “SoFi” di CSAIL potrebbe consentire uno studio più attento della vita acquatica.

Qualche mese fa gli scienziati hanno divulgato rari filmati(1) di uno degli squali più strani dell'Artico. I risultati dimostrano che, anche con molti progressi tecnologici, negli ultimi anni, rimane un compito impegnativo documentare da vicino la vita marina. Ma gli informatici del MIT credono di avere una possibile soluzione: usare i robot.

Un team del MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL)(2) ha messo a punto 'SoFi', un pesce robot che può nuotare indipendentemente insieme agli altri pesci nell'oceano. Durante le immersioni di prova nella 'Rainbow Reef' alle Fiji, 'SoFi' ha nuotato a una profondità di oltre 15 metri per un massimo di 40 minuti alla volta, gestendo agilmente le correnti, scattando foto e girando video ad alta risoluzione con un obiettivo fisheye.

La sua coda ondulata conferisce al robot una capacità unica di controllare la propria galleggiabilità: 'SoFi' può nuotare in linea retta, girare e tuffarsi su o giù. Il team ha anche utilizzato un controller Super Nintendo impermeabilizzato e sviluppato un sistema di comunicazioni acustiche personalizzato che ha permesso loro di cambiare la velocità di 'SoFi' e far compiere movimenti e svolte specifici.

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.

Nuove scoperte rivelano che il sistema serotoninergico del cervello - che regola tutto, dai nostri stati d'animo ai nostri movimenti - è costituito da molteplici percorsi paralleli che lo influenzano in modi diversi, e a volte opposti.

Quando il professor Liqun Luo(1) stava scrivendo il suo libro di testo introduttivo sulle neuroscienze nel 2012 si è trovato in una situazione imbarazzante. Egli aveva bisogno di includere una sezione su un sistema vitale nel cervello controllato dalla serotonina messaggera chimica, che è stata implicata in tutto, dalla regolazione dell'umore al movimento. Ma la ricerca non è ancora chiara su quale effetto abbia la serotonina sul cervello dei mammiferi.

"Gli scienziati hanno riportato risultati divergenti", ha detto Luo, che è il professore 'Ann e Bill Swindells' della facoltà di scienze umane e scienze della Stanford University. "Alcuni hanno scoperto che la serotonina promuove il piacere. Un altro gruppo ha detto che aumenta l'ansia mentre sopprime la locomozione e altri hanno sostenuto il contrario."

Usando i metodi neuroanatomici il gruppo del professor Liqun Luo ha dimostrato che il sistema di serotonina è in realtà composto da almeno due, e probabilmente più, sottosistemi paralleli che lavorano di concerto per influenzare il cervello in modi diversi e a volte opposti. Ad esempio, un sottosistema produce l'ansia, mentre ci serve come esempio di fronte alle difficoltà.

I risultati, pubblicati online il 23 agosto 2018 sulla rivista Cell, potrebbero avere implicazioni per il trattamento della depressione e dell'ansia, che prevede la prescrizione di farmaci come il Prozac il quale altera il sistema della serotonina - i cosiddetti SSRI (inibitori selettivi della ricaptazione della serotonina). Tuttavia, questi farmaci spesso innescano una serie di effetti collaterali, alcuni dei quali sono così intollerabili che i pazienti smettono di assumerli.