Galileo

Terremoto in Emilia: la terra si è alzata di 15 centimetri

Galileo (Giornale di Scienza) — Fri, 25 May 2012 15:42:00 GMT

Una foto dallo spazio quantifica il sollevamento della superficie terrestre nell’area colpita dal terremoto lo scorso 20 maggio: nel punto di massima deformazione la crosta si è alzata di 15 centimetri. Il risultato è stato ottenuto grazie alle immagini scattate dai satelliti radar di COSMO-SkyMed dell’Asi prima e dopo l’evento, il 19 e il 23 maggio. I dati sono stati elaborati da un team di ricercatori coordinati da Eugenio Sansosti del Consiglio Nazionale delle Ricerche e da Stefano Salvi dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia grazie alla tecnica denominata Interferometria Differenziale, che riesce a misurare spostamenti del terreno anche dell’ordine dei centimetri.

Il risultato ottenuto è il cosiddetto interferogramma, cioè una mappa di deformazione espressa in termini di cicli di colore. Ogni ciclo, o frangia, è rappresentativo di circa 1,5 cm di sollevamento della superficie terrestre. L’area con fasce di colore (frange) concentriche nell’interferogramma indica un sollevamento del suolo dovuto alla rottura della faglia sismica al di sotto di 1-2 km di profondità.

Per rendere più evidenti le deformazioni misurate, le frange sono state convertite in deformazione e rappresentate sulla cartografia di GoogleEarth mediante un codice di colori. Le zone azzurre sono quelle affette da deformazione trascurabile, mentre quelle in rosso hanno raggiunto il valore di massimo sollevamento.

I dati satellitari verranno integrati nei prossimi giorni con le informazioni provenienti dalle campagne di rilievo tuttora in corso sul posto da parte degli esperti.

Credit immagine: Agenzia Spaziale Italiana

Si dorme bene grazie alla mamma

Galileo (Giornale di Scienza) — Fri, 25 May 2012 13:44:31 GMT

Un buon sonno è un'eredità materna. Lo afferma una ricerca pubblicata su PLoS Genetics e coordinata da Valter Tucci, ricercatore del Dipartimento di Neuroscience and Brain Technologies (NBT) dell'Istituto Italiano di Tecnologia. Secondo lo studio è determinante il ruolo di GNAS, un gene “imprinted” (cioè che pur presentandosi nel genoma in doppia copia, sia da parte materna sia paterna, viene espresso solo una volta) coinvolto nella regolazione delle fasi Rem (Rapid Eye Movement) e Non Rem del sonno.

"Ci siamo concentrati sul gene GNAS, un gene che, in alcuni tessuti, è espresso solo dall'allele materno, mentre quello paterno resta inattivo tutta la vita", spiega Tucci. "Per la prima volta abbiamo dimostrato la sua importanza nella corretta regolazione delle due fasi del sonno e in alcuni meccanismi associate a esse".

Per capire il ruolo effettivamente svolto da questo gene, i ricercatori ne hanno indotto una doppia espressione su dei topi (normalmente viene espresso solo quello materno), osservando l'effetto di questa variazione sullo stato del sonno e delle funzioni cognitive. Gli studiosi hanno scoperto che, con la doppia espressione, la fase Non Rem è potenziata a discapito di quella Rem. Inoltre, è alterata la percezione delle situazioni di pericolo e dello scorrere del tempo.

"Aver individuato l'espressione dell'allele materno dello GNAS come responsabile del bilanciamento REM e N-REM - conclude Tucci - permette di iniziare a studiare la relazione tra sonno e genoma con particolare attenzione verso le cause e le possibili soluzioni di determinati disturbi”.

Riferimenti: Glenda Lassi, Simon T. Ball, Silvia Maggi, Giovanni Colonna, Thierry Nieus, Cheryl Cero, Alessandro Bartolomucci, Jo Peters, Valter Tucci - Loss of Gnas imprinting Differentially Affects REM/NREM Sleep and Cognition in Mice; doi:10.1371/journal.pgen.1002706

Credit immagine a dkjd

Se avete ricerche e studi da segnalare alla redazione per la rubrica “Ricerca d'Italia” scrivete a redazione@galileonet.it

SpaceX, Dragon è a destinazione

Galileo (Giornale di Scienza) — Fri, 25 May 2012 15:25:57 GMT

Un gran giorno. Così sarà ricordato il 25 maggio 2012 nella storia dei voli spaziali. Precisamente il giorno in cui, per la prima volta, un veicolo spaziale privato ha raggiunto la Stazione Spaziale Internazionale per portare rifornimenti. Dragon infatti, la capsula creata dalla Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX), è arrivata a destinazione: la Iss. La cattura della navicella da parte del braccio robotico della stazione, è avvenuto precisamente alle nostre ore 15:56. C'è stato un piccolo ritardo, causato da un malfunzionamento dei sensori ottici Lidar, deputati a calcolare la distanza tra Dragon e Iss, ma la missione prosegue

La capsula priva di equipaggio è partita da Cape Canaveral lo scorso 22 maggio, dopo un tentativo fallito il 19 mattina, e ieri ha compiuto il suo primo fly-by (lo vedere qui di seguito) di avvicinamento al laboratorio orbitante senza alcun intoppo. Intorno alle 9:43 a.m., infatti, Dragon si è portata a 2,5 chilometri al di sotto e 40 chilometri dietro la Stazione Spaziale. Poi, meno di due ore dopo ha compiuto il suo rendezvouz oltrepassando la linea immaginaria R.bar tra la Terra e la Stazione Spaziale. Il tutto sotto l'occhio attento, come si legge sul sito della SpaceX, dei cosmonauti della Expedition 31, presenti sulla Iss.

Il test di ieri è servito per verificare che le comunicazioni tra la stazione e la navicella non avessero problemi e che quest'ultima fosse in grado di seguire le istruzioni impartite dagli astronauti a bordo del laboratorio. Uno degli strumenti che è stato controllato si chiama Relative GPS e impiega la distanza tra la Dragon e la Iss per determinare la posizione della capsula nello spazio.

Gli ottimi risultati di questi test e delle manovre di avvicinamento della navicella alla stazione hanno convinto la Nasa ad accordare a Dragon il permesso di agganciarsi oggi alla Iss. Per riuscirci la capsula dovrà gradualmente avvicinarsi alla stazione spaziale fino a trovarsi a 10 metri di distanza per posizionarsi nel punto in cui l'astronauta Don Pettit, insieme al collega Andre Kuipers, la cattureranno grazie al braccio robotico della stazione, Canadarm2.

Questo dovrebbe avvenire verso le 9 a.m. ora di Cape Canaveral (15 ora italiana), mentre intorno alle 11:20 a.m. (17:20 qui da noi) Pettit manovrerà il braccio in modo da attaccare la capsula al modulo Harmony della Stazione Spaziale Internazionale. Solo domani, invece, la navicella, alta 4,4 metri e larga 3,7 metri, sarà svuotata del suo contenuto: vestiti e cibo per l'equipaggiamento, batterie, un computer e il materiale per esperimenti scientifici.

Pochi giorni di attesa e poi il 31 maggio gli astronauti caricheranno a bordo di Dragon il materiale da riportare sulla Terra e la rispediranno in direzione dell' Oceano Pacifico.

La missione è un volo di prova nell'ambito del progetto Cots (Commercial Orbital Transportation Services) della Nasa con il quale l'agenzia statunitense ha finanziato lo sviluppo di veicoli spaziali privati come mezzi di rifornimento per sopperire al vuoto causato dal pensionamento degli Shuttle. Oltre a Space X anche la Orbital Science Corp è al lavoro sullo stesso obiettivo.

via wired.it

Credit immagine a Nasa

Aborto, cosa significa obiezione di coscienza?

Galileo (Giornale di Scienza) — Sun, 27 May 2012 08:02:46 GMT

A 34 anni dalla promulgazione della legge 194 sulla interruzione volontaria di gravidanza (era il 22 maggio 1978), i dati del Ministero della Salute mettono bene in evidenza quanto la norma sia disattesa: la media nazionale di ginecologi obiettori supera il 70%, arriva in alcune regioni al 90, e rende estremamente difficile la garanzia del servizio. In questi giorni, peraltro, in Parlamento si discute un testo ambiguo e pericoloso, un testo che gioca sull’ambiguità dei significati: che cosa intendiamo infatti per obiezione di coscienza e cosa c’entra con la libertà individuale e con la libertà di coscienza? Se ne è parlato durante il convegno “Obiezione di coscienza in Italia. Proposte giuridiche a garanzia della piena applicazione della legge 194 sull'aborto” organizzato il 22 maggio a Roma dall’Associazione Luca Coscioni e l’Aied.

Nell’estate 2010 Christine McCafferty, parlamentare del partito laburista inglese, ha presentato al Consiglio d'Europa un report sulla regolamentazione dell’obiezione di coscienza, “Women’s access to lawful medical care: the problem of unregulated use of conscientious objection”. Il report fotografa la situazione europea e propone alcune linee guida per limitare i danni di un esercizio illegittimo dell’obiezione di coscienza. McCafferty non abbraccia una posizione estrema, non critica cioè la possibilità di ricorrere alla obiezione, ma sottolinea che i diritti delle donne e dei pazienti vengono prima della coscienza del personale medico. È necessario un bilanciamento tra la coscienza personale e la responsabilità professionale altrimenti si finisce per ledere lo stesso diritto dei pazienti di ricevere cure e assistenza, sostituite da una predica moralistica.

Quali sarebbero le condizioni per l’esercizio legittimo della obiezione di coscienza? Possono ricorrervi i singoli direttamente coinvolti nella procedura medica e non le strutture sanitarie. Il personale sanitario ha l’obbligo di fornire tutte le informazioni sui trattamenti previsti dalla legge, di informare tempestivamente il paziente della propria obiezione di coscienza, di metterlo in contatto con un altro medico e di assicurarsi che riceva il trattamento richiesto. Se è impossibile trovare un altro medico o in caso di emergenza non c’è coscienza che tenga: il personale sanitario è obbligato a eseguire il trattamento richiesto o necessario nonostante le proprie posizioni personali. Il documento si sofferma spesso sugli effetti discriminatori soprattutto per le donne più in difficoltà, perché vivono in condizioni economiche difficili o in aree isolate o per altre ragioni.

Le condizioni indicate da McCafferty sono in linea con l’articolo 9 della 194 - ma l’articolo 9 spesso rimane solo sulla carta. L’Italia è infatti tra i Paesi che regolamentano in modo inadeguato l’esercizio della obiezione di coscienza, avverte McCafferty, insieme alla Polonia e alla Slovacchia. Il report poi sottolinea che l’obiezione non può essere esercitata dal personale non medico, come amministrativi o portantini, e che l’assistenza precedente e successiva non possono essere oggetto di obiezione. Anche questo è in linea con l’articolo della legge italiana ed è utile per le discussioni sull’ampliamento dell’esercizio della obiezione ai farmacisti. A questo proposito ricordo il caso Pichon and Sapious vs. France (Corte europea dei diritti umani, 7 giugno 1999): la Corte stabilì che un farmacista che rifiuta di vendere i contraccettivi non può imporre la propria visione del mondo agli altri e che il diritto alla libertà religiosa - diritto individuale sacrosanto e strettamente intrecciato alla coscienza - non garantisce il diritto di comportarsi pubblicamente secondo le proprie credenze. Quando decido di fare il farmacista, o il medico o l’avvocato, la mia coscienza individuale non può essere quella cui tutti gli altri dovrebbero sottostare o conformarsi. La scelta di una professione implica dei doveri e la garanzia di un servizio.

Lo scontro è difficilmente conciliabile se viene mantenuto su un piano personale: perché la tua coscienza dovrebbe essere più forte della mia? Per rispondere è necessario introdurre la scelta professionale e i doveri che ne derivano: quando da un lato c’è la coscienza di un singolo cittadino e dall’altro quella di un cittadino che ha scelto liberamente una professione, quest’ultimo deve vedersela con i doveri e le responsabilità che quella libera scelta gli impone, a meno che non pretenda di sottrarsi arbitrariamente alle conseguenze della sua libertà. Un avvocato d’ufficio non può rifiutarsi di difendere un assassino, anche se la sua coscienza non apprezza l’assassinio.

Il Consiglio d'Europa, però, ha approvato un altro documento: “The right to conscientious objection in lawful medical care” (Resolution 1763 (2010)). Qui l’aspetto più grave è la possibilità di invocare l’obiezione “for any reason”: sembra verosimile inferire che ci si possa astenere anche nei casi in cui è a rischio la vita della donna o la sua salute. Se una donna rischia di morire o di subire gravi danni alla salute nessun medico è obbligato ad assisterla. Se una donna scopre di avere una patologia, e curarsi significherebbe mettere a rischio l’embrione, nessun medico è obbligato a curarla.

Come risposta a questo assurdo si possono usare le parole di Ingrida Circene, del Partito popolare europeo. In un emendamento al documento McCafferty aveva scritto: “Il ricorso abusivo, diffuso e ingiustificato alla obiezione di coscienza di fatto svuota di sostanza la legge e priva le donne dell’assistenza che la legge attribuisce loro. [...] Credo che il ricorso alla obiezione di coscienza dovrebbe essere fortemente limitato, considerando che la pratica volontaria della medicina e la libera scelta di una specializzazione implica l’accordo a eseguire le procedure mediche prescritte dalla pubblica autorità. Quelli che non vogliono eseguire aborti dovrebbero scegliere di non lavorare nei dipartimenti specializzati in ginecologia, ostetricia o addirittura chirurgia. Sarebbe ammissibile per un soldato professionista invocare l’obiezione di coscienza per evitare di partecipare a operazioni militari? [...] Se le donne non possono esercitare il loro diritto a un aborto legale perché la maggior parte dei dottori rifiuta di eseguire questa procedura, richiamandosi alla obiezione di coscienza, che parliamo a fare dei diritti delle donne?”.

Credit immagine a [auro]

Il carbonio di Marte viene dal magma

Galileo (Giornale di Scienza) — Fri, 25 May 2012 08:31:45 GMT

Su Science si parla di nuovo di Marte, dei suoi crateri e dei composti organici presenti in alcuni meteoriti marziani. Andrew Steele (Geophysical Laboratory del Carnegie Institution of Washington) e i suoi collaboratori hanno analizzato alcuni frammenti di asteroidi provenienti dal pianeta rosso, e vi hanno trovato molti idrocarburi complessi incapsulati in grani di minerali. Una scoperta che potrebbe aiutare a chiarire l'origine del carbonio sul nostro vicino d'orbita. Jim Zimbelman invece, insieme al suo team del Center for Earth and Planetary Studies, ha individuato nuovi crateri all'interno della depressione del pianeta nota come Fossa delle Meduse, e ritiene che questa sia più antica di quanto stimato finora.

La prima scoperta deriva dallo studio di 11 meteoriti marziani, frammenti rocciosi sparati nello Spazio in seguito a tempeste meteoriche e piovuti fin sulla Terra. I ricercatori hanno analizzato la struttura interna dei campioni (grazie alla tecnica della spettroscopia Raman), e hanno rilevato la presenza di complessi del carbonio e dell'idrogeno, cioè idrocarburi, in ben 10 di essi. Sembra quindi che il carbonio sia decisamente diffuso nelle rocce basaltiche marziane, ipotesi questa che la missione della Nasa Mars Science Laboratory potrà presto verificare.

Questi idrocarburi si presentano completamente rivestiti dai minerali che si sono formati in seguito al raffreddamento del magma. Secondo i risultati delle analisi, l'origine del carbonio nelle rocce del pianeta rosso non sarebbe biologica ma, appunto, magmatica. In pratica, il carbonio verrebbe trasferito dall'interno del pianeta alle rocce del mantello attraverso il magma che, raffreddandosi, cristallizza e origina le rocce basaltiche della superficie. Processi del tutto analoghi potrebbero essere avvenuti in altri pianeti, compresa la nostra Terra.

L'origine e il ciclo del carbonio su Marte sono oggetto di un dibattito molto acceso, e varie ipotesi sono state formulate finora. Fra le possibili teorie serpeggia anche il sospetto di una possibile contaminazione terrestre dei meteoriti marziani. Ecco perché, con l'idea di fugare questo dubbio, i ricercatori hanno scelto di inserire tra i campioni anche Tissint, il meteorite precipitato nel deserto del Marocco neanche un anno fa (nel luglio del 2011), poco contaminato.

Poiché, poi, le età dei meteoriti studiati abbracciano un arco di 4,2 miliardi di anni della storia marziana, gli scienziati sono convinti che il ciclo del carbonio sia rimasto attivo per lungo tempo sul pianeta, e non è escluso che lo sia ancora.

La seconda sorpresa riguarda l'età della Fossa delle Meduse, la depressione che si estende per circa mille chilometri lungo l'equatore di Marte e che costituisce uno dei depositi più misteriosi del pianeta rosso. Si ritiene che sia stata scavata dalle eruzioni vulcaniche e che, in epoche lontane, abbia contenuto ghiaccio.

Ora Zimbelman e i suoi colleghi hanno individuato nuovi crateri all’interno della fossa. Si tratta di una scoperta molto importante, in quanto è proprio il numero di queste cicatrici a permettere la datazione della superficie di Marte.

La regola utilizzata dai planetologi per datare le varie zone è semplice e lineare: una regione con molti crateri si è originata in tempi più remoti. Lo studio suggerisce quindi che la Fossa delle Meduse sia più antica del previsto: gli scienziati sostengono che i crateri si sarebbero formati nel periodo Esperiano (da 3.500 a 1.800 milioni di anni fa).

La regione ovest della Fossa delle Meduse analizzata nello studio non è troppo distante dal cratere Gale, quello in cui è previsto l'atterraggio del rover della Nasa Curiosity in agosto. Proprio i dati di Curiosity potrebbero confermare questi ultimi dati.

via wired.it

Credit immagine a DUCKofD3ATH / Flickr

I primi passi di un tetrapode sulla terra

Galileo (Giornale di Scienza) — Thu, 24 May 2012 10:07:36 GMT

Prima di imparare a camminare sulla terraferma, i vertebrati hanno dovuto fare pratica. I primi tentativi di locomozione terrestre, infatti, sono stati piuttosto deludenti, e l’esempio di Ichthyostega – probabilmente il primo tetrapode a uscire dall’acqua – è emblematico. Sebbene assomigliasse a una grossa salamandra, non camminava affatto come quest’anfibio. Piuttosto, muoveva contemporaneamente gli arti anteriori, per poi sollevare il corpo e trascinarlo in avanti. La suggerisce uno studio pubblicato su Nature dal gruppo di Stephanie Pierce del Royal Veterinary College, in Gran Bretagna, che ha ricostruito in 3D lo scheletro dell’ Ichthyostega, facendolo poi muovere grazie a un software di animazione.

L’Ichthyostega è un tetrapode primitivo vissuto nel Devoniano superiore (cioè circa 365 milioni di anni fa). Ed è un oggetto di studio eccezionale, perché ne sono stati rinvenuti numerosi esemplari completi. Proprio partendo dall’analisi di questi fossili Pierce e colleghi sono arrivati a comprendere come si doveva muovere questo animale.

Per prima cosa, gli studiosi hanno utilizzato la microtomografia computerizzata per ottenere le scansioni di dozzine di fossili. Lavorando in digitale, hanno quindi separato le ossa dalle rocce circostanti per poi combinarle a formare uno scheletro tridimensionale. A questo punto, servendosi di un software d’animazione, ne hanno simulato il movimento, comparandolo con quello di cinque tetrapodi moderni morfologicamente ed evolutivamente distinti: salamandre, coccodrilli, ornitorinchi, foche e lontre.

È venuto fuori che l’ Ichthyostega non poteva ruotare gli arti lungo l’asse longitudinale, un movimento indispensabile per una camminata a quattro zampe che si rispetti. In altre parole, i primi tetrapodi terrestri muovevano gli arti solo avanti-indietro e su-giù, avanzando le zampe anteriori (video) in maniera sincrona e utilizzando le posteriori (video) come supporto assieme alla coda. “ Questi tetrapodi primitivi si muovevano in modo simile ai pesci saltafango, usando gli arti anteriori come fossero stampelle per sollevare il corpo e trascinarlo in avanti. Dal momento che si tratta ancora di animali prevalentemente acquatici, questo tipo di movimento aiutava a stabilizzare il corpo durante le prime incursioni terrestri”, conclude Pierce.

via wired.it

Credit immagine: Julia Molnar

Fotografare la relatività di Einstein con l’iPhone

Galileo (Giornale di Scienza) — Sat, 26 May 2012 08:40:28 GMT

Chi ha provato a riprendere con lo smartphone un’elica di aeroplano o un ventilatore avrà forse osservato uno strano effetto ottico: nei video e nelle foto le pale non appaiono ben definite, ma formano linee o fasce di colore, spesso addirittura staccate dal punto centrale di rotazione. Probabilmente però, nessuno sa che il bizzarro fenomeno è una manifestazione dell’effetto Hall – una particolare espressione dell’elettromagnetismo – né che è collegato alla relatività speciale di Einstein e alla fisica quantistica. Non ne sarà a conoscenza, a meno che non abbia letto l’ultimo studio di due ricercatori dell’Istituto Riken, in Giappone, pubblicato su Physical Review Letters.

L’effetto ottico degli scatti eseguiti con smartphone e tablet è conosciuto come rolling shutter ed è dovuto alla bassa qualità dei sensori montati su questi dispositivi, che acquisiscono le immagini pezzetto per pezzetto, dall’alto verso il basso e da destra verso sinistra. L’inquadratura non è dunque catturata tutta nello stesso istante. E se l’oggetto ripreso si muove e ruota in direzione opposta a quella in cui il sistema esegue le scansioni dello spazio, si ottiene il particolare fenomeno, che può dar luogo a delle foto piuttosto buffe.

Come anticipato, questa illusione ottica è anche un esempio (insieme ai sicuramente meno intuitivi vortici quantistici e volani relativistici) di un nuovo tipo di effetto Hall, mai descritto prima d’ora e che si verifica naturalmente in relatività speciale, senza cioè che intervengano forze esterne.

Ma che cos’è questo effetto Hall? Si tratta di una classe di fenomeni fisici che derivano dall’interazione tra il moto di rotazione e lo spostamento lineare delle particelle. Prendiamo il caso degli elettroni che ruotano in un campo magnetico: qualora si applichi un campo elettrico aggiuntivo, le particelle cariche si sposteranno perpendicolarmente ad esso proprio per via di questo fenomeno (analogamente si avrà lo stesso tipo di spostamento se si ha una corrente elettrica in un conduttore, cui viene successivamente applicato un campo magnetico, qui il video).

Che si voglia studiare il moto di particelle quantistiche eccitate o quello delle pale di un’elica, secondo i complicati calcoli degli scienziati, quando si descrive un fenomeno di rotazione con un approccio relativistico le equazioni rivelano lo stesso nuovo effetto Hall, con le sue strane deformazioni.

La teoria che deriva da questi conti, spiegano i ricercatori, funzionerebbe perfettamente non solo dal punto di vista relativistico ma anche da quello quantistico, cosa non sempre semplice da dimostrare, visto che spesso la fisica dei quanti e quella di Einstein non vanno d’accordo. “Questo – dicono gli autori – rende la teoria applicabile a scale incredibilmente diverse, permettendoci di usarla per studiare dalle più piccole particelle in rotazione alla luce, fino ai più grandi buchi neri”.

Riferimento: doi:10.1103/PhysRevLett.108.120403

Credit per l’immagine: Stewf/Flickr

DDRna, sentinella del genoma

Galileo (Giornale di Scienza) — Thu, 24 May 2012 07:44:39 GMT

Le molecole di Rna sono assai più versatili di quanto creduto finora: non funzionerebbero, infatti, soltanto come dei direttori d'orchestra (guidando la sintesi delle proteine) e come regolatori dell'espressione genica (grazie al meccanismo dell'Rna Interference). Ma opererebbero anche come sentinelle del Dna, tutelandone l'integrità e la stabilità. Un ruolo fino a oggi sconosciuto, scoperto da un gruppo di ricercatori italiani dell’Istituto Firc di Oncologia Molecolare (Ifom) e del Campus Ifom-Ieo di Milano, del Cnr di Pavia e in collaborazione con il Riken Omics Science Center di Yokohama (Giappone), presentato sulle pagine di Nature.

La scoperta degli Rna-sentinella è avvenuta analizzando l'insieme di tutti gli rna espressi da alcune cellule stressate, nelle quali cioè gli scienziati hanno riprodotto (in vitro) condizioni capaci di danneggiare il genoma (in vivo). Il team di ricerca ha così scoperto che sotto stress le cellule producono piccole molecole di Rna, direttamente dalla stessa sequenza di Dna danneggiato, soprannominate DDRna (da Dna Damage Response Rna, letteralmente Rna di risposta al danno al Dna).

A giustificare il nome con cui sono state chiamate le nuove molecole di Rna sono stati ulteriori studi condotti su cellule tumorali, come spiega Sofia Francia dell'Ifom, prima firmataria dell'articolo apparso su Nature: “Analizzando le cellule tumorali ci siamo accorti che quando bloccavamo la produzione di una specifica classe di Rna non codificanti, all’interno del nucleo cellulare si spegnevano gli allarmi molecolari che segnalano la presenza di danni al Dna, non si attivava quindi il meccanismo di risposta al danno e, di conseguenza, le cellule tumorali ricominciavano a proliferare”.

Quando infatti una cellula viene avvertita della presenza di un pericolo - come per esempio una lesione al Dna - entra per così dire in standby: blocca tutte le attività di divisione cellulare e proliferazione per consentire la riparazione del danno ed evitare che si propaghi. Un processo cui parteciperebbero anche i DDRna, spiegano gli autori. In che modo? In seguito alla lesione, la cellula produce questi piccoli pezzetti di Rna non codificanti, che hanno il compito di lanciare l'allarme (molecolare) che mette in guardia la cellula, così che possa procedere alla riparazione del guasto. In pratica i DDRna contribuiscono a “congelare” le attività della cellula per tutelare l'integrità del genoma.

Un ruolo fondamentale, perché in assenza di allarme la cellula continuerebbe le sue attività di divisione, col rischio di tradurre le lesioni in mutazioni, e contribuendo così all'insorgenza di tumori o fenomeni di senescenza cellulare, come ha spiegato Fabrizio d’Adda di Fagagna dell'Ifom, a capo dello ricerca “Questa nuova classe di Rna apre una prospettiva completamente nuova per interpretare i processi di invecchiamento e i meccanismi della trasformazione e della progressione tumorale legati alla generazione di danni al Dna. In particolare, studieremo ora se i meccanismi di sintesi di questi DDRna sono alterati nel cancro, e l'impatto che queste alterazioni possono avere nell'insorgenza e nello sviluppo dei tumori”.

Credit per l'immagine: Wikimedia Commons

via wired.it

Alzheimer, una risonanza dirà se il farmaco funziona

Galileo (Giornale di Scienza) — Fri, 25 May 2012 13:44:43 GMT

Quando un paziente comincia una terapia per combattere la Malattia di Alzheimer è impossibile sapere se e in che modo risponderà ai farmaci. Secondo i ricercatori dell'Azienda Ospedaliera Niguarda Cà Granda di Milano e del Dipartimento di Psicologia dell’Università di Pavia una risonanza magnetica strutturale, eseguita dopo nove mesi di trattamento farmacologico, permette di distinguere i pazienti che rispondono alla terapia da quelli che non ne traggono alcun beneficio.

A oggi non esiste un singolo test di laboratorio o clinico per fare diagnosi di demenza né tanto meno per predire la risposta ai farmaci che rendono disponibile una maggior quantità di acetilcolina nel cervello (la diminuzione del numero di neurotrasmettitori per l'acetilcolina è tra le principali responsabili dei sintomi della malattia). I pazienti che subiscono un progressivo peggioramento della malattia nonostante il trattamento farmacologico hanno una significativa atrofia dei nuclei profondi colinergici del cervello e dei fasci di sostanza bianca circostanti. “Attraverso una risonanza magnetica strutturale analizzata con una tecnica chiamata morfometria basata sui Voxel", spiega Eraldo Paulesu, docente di Psicobiologia e responsabile dello studio, "è possibile individuare le aree del cervello in cui c'è una riduzione significativa di sostanza grigia oppure di sostanza bianca”.

I risultati di questo studio, pubblicati su Behavioral Neurology, rappresentano il primo tentativo sistematizzato di creare un protocollo multidisciplinare di valutazione dell’efficacia di un farmaco. La speranza è che questo protocollo a lungo andare permetta di identificare, prima di iniziare il trattamento, i pazienti a cui è utile prescrivere la terapia. Alto è il potenziale impatto sul miglioramento della pratica clinica e sui costi per il istema sanitario nazionale. Si stima infatti che in un paese delle dimensioni dell’Italia vi siano circa 65mila nuovi casi di probabile malattia di Alzheimer ogni anno e che il costo per la cura di ogni singolo paziente sia pari a circa 1500 euro all’anno. In totale si spendono otto miliardi di euro all’anno per la cura delle demenze, di cui oltre due solo per i farmaci.

Riferimenti: Gabriella Bottini, Manuela Berlingeri, Stefania Basilico, Serena Passoni, Laura Danelli, Nadia Colombo, Maurizio Sberna, Massimo Franceschi, Roberto Sterzi and Eraldo Paulesu - GOOD or BAD responder? Behavioural and neuroanatomical markers of clinical response to donepezil in dementia; DOI:10.3233/BEN-2012-110226

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Il Dna come memoria digitale

Galileo (Giornale di Scienza) — Wed, 23 May 2012 09:39:40 GMT

Una memoria genetica, riscrivibile, dove l'unità fondamentale dell'informazione è sempre il bit, ma genetico. I due stati logici fondamentali – 0 e 1 - sono infatti rappresentati dall'orientamento del dna all'interno della cellula, e sono controllati dall'azione di due diversi enzimi. Così da trasformare il patrimonio genetico in un archivio dati in vivo. Utile, per esempio, per studiare i processi biologici alla base dell' invecchiamento, della crescita o del cancro. “Uno dei luoghi più cool dell'informatica è all’interno dei sistemi biologici”, ha commentato così Drew Endy della Stanford University, a capo dello studio pubblicato su Pnas.

L'elemento alla base del sistema sviluppato dai ricercatori è infatti il cuore dei sistemi biologici: il dna. Per natura la molecola genetica contiene un'enorme quantità di informazioni, scritte con l'alfabeto dell'adenina, timina, guanina e citosina. Gli scienziati di Stanford hanno però pensato di ampliare la quantità di informazioni che sono contenute nella doppia elica. Come? Sfruttando anche la direzione della molecola.

Il sistema da loro ideato, una sorta di piccola memoria, si chiama Recombinable Addressable Data (Rad) e, mantenendo l'analogia con i sistemi binari, è in grado di rappresentare due diversi stati logici, a seconda della direzione del tratto di dna associato (normale o invertito, 1 o 0). Questo può essere variato grazie all'uso combinato di un sistema enzimatico.

Il passaggio da uno stato all'altro si realizza in tre fasi: taglio del dna, inversione e ricombinazione, ovvero il re-inserimento del tratto escisso nel materiale genomico. A gestire queste diverse fasi è il lavoro bilanciato di due enzimi di origine batteriofagica, l'integrasi e l'escissionasi. Gli scienziati di Stanford hanno pensato di testare il loro metodo su una cellula batterica, modificata geneticamente in modo tale che diversi orientamenti di uno specifico tratto di dna fossero associati all'emissione di diverse fluorescenze: verde se in un verso, rossa se in un altro. Così il passaggio da uno stato all'altro sarebbe stato più facile da osservare.

Realizzato il costrutto genico, i ricercatori si sono messi al lavoro alla ricerca delle migliori concentrazioni e rapporti di enzimi che potessero correttamente mediare l'inversione del tratto di dna, e quindi far passare lo stato logico dallo 0 all'1 e viceversa. “Il problema infatti è che se entrambi gli enzimi sono attivi allo stesso tempo, o concentrati nella quantità sbagliata, si crea una confusione e la cellula produce risultati casuali”, ha spiegato Pakpoom Subsoontorn, tra gli autori della ricerca.

Ma dopo 750 tentativi, gli scienziati sono riusciti ad arrivare alla giusta concentrazione di enzimi, tale da far funzionare correttamente il sistema: ovvero, quando l’input è un segnale per la produzione di integrasi il dna si inverte, mentre se il segnale riguarda la produzione di integrasi ed escissionasi insieme, la sequenza ritorna al suo iniziale orientamento. Uno scrivi, immagazzina e cancella, tipico dei sistemi digitali, insomma.

In questo modo, disponendo di un sistema regolato e capace di tornare allo stato inziale, è stato possibile realizzare un data storage a dna completamente riscrivibile. E in grado di mantenere l'informazione a lungo, visto che lo stato può essere mantenuto in assenza di espressione genica anche dopo 100 divisioni batteriche, senza che ne venga compromessa la performance.

Un sistema del genere, secondo i ricercatori, potrebbe essere utilizzato per tenere memoria delle divisioni compiute da una cellula e impiegato quindi negli studi sull'invecchiamento o sul cancro. Anche se, come spiegano gli scienziati, l'importante è aver dimostrato di poter trasformare il dna in una memoria digitale. Come utilizzarla dipenderà dalle intuizioni di chi vorrà metterci mano. Intanto, promettono i ricercatori, lo scopo è quello di passare al livello successivo: dal bit al byte.

via wired.it

Credit immagine a jlmaral / Flickr