martedì 14 novembre 2017

Zippato il Dna, come si fa con i file pesanti: Apre nuove strade alla biologia sintetica.

Fonte: ANSA Scienze
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Come i documenti o le immagini pesanti, troppo grandi da spedire per e-mail, anche il Dna può essere 'zippato' in un formato più comodo per l'invio e, una volte giunto a destinazione, riportato alle dimensioni originali. Il metodo, descritto sulla rivista Nature Nanotechnology, è stato messo a punto in Svizzera, nel Dipartimento di scienze dei biosistemi del Politecnico di Zurigo. E' un nuovo strumento di lavoro al servizio della biologia sintetica, il nuovo filone di ricerca inaugurato dall'americano Craig Venter e che nel 2016 ha portato a ottenere una cellula con il Dna minimo per la vita. Le prime applicazioni della possibilità di comprimere il Dna potrebbero riguardare lo sviluppo di nuovi farmaci e la ricerca sui tumori.

Ispirandosi al metodo di compressione dei file digitali, il gruppo di ricerca coordinato da Kobi Benenson e Nicolas Lapique ha sviluppato una tecnica che permette di comprimere il materiale genetico per trasportarlo nelle cellule e, una volta all'interno, riportarlo nelle condizioni originarie. Si risolverebbe in questo modo il grande problema che oggi impedisce a biotecnologi e biologi sintetici di caricare nelle cellule grandi porzioni di Dna.

La soluzione scelta in questo caso è stata quella di eliminare le ripetizioni nella sequenza di Dna, trasmettendo l'elemento solo una volta. La compressione del Dna da trasportare nella cellula avviene inoltre in modo 'cifrato', secondo specifiche regole.

In questo modo si possono trasferire nelle cellule grandi quantità di informazioni e perfino, dicono i ricercatori, "un arsenale di componenti biologiche, come proteine e RNA, che lavorano in modo coordinato ad uno scopo preciso". Ad esempio, questi elementi possono segnalare se la cellula è sana o tumorale oppure permettere di ottenere sostanze complesse, come i principi attivi dei farmaci.

giovedì 2 novembre 2017

Prima azione a distanza tra particelle ‘bifronti’. Esperimento italiano osserva fenomeno mai visto.

Fonte: ANSA Scienze
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Per la prima volta due particelle di luce che si comportano nello stesso tempo sia come onde sia come particelle hanno esercitato un'azione a distanza l'una sull'altra: il fenomeno, bizzarro come tutte le leggi che regnano nel mondo dell'infinitamente piccolo studiate dalla fisica quantistica, è stato osservato per la prima volta grazie all'esperimento italiano pubblicato sulla rivista Nature Communications e condotto nelle università Sapienza di Roma e di Palermo.

Le possibili applicazioni riguardano le comunicazioni del futuro, incredibilmente più veloci di quelle attuali, e la loro sicurezza per mezzo della crittografia quantistica, ha detto Fabio Sciarrino, del Quantum Information Lab del dipartimento di Fisica della Sapienza, che ha coordinato la ricerca a livello sperimentale. La parte teorica è stata curata da Rosario Lo Franco, del dipartimento di Energia, ingegneria dell'informazione e modelli matematici dell'università di Palermo. Hanno partecipato anche ricercatori di Cina e Vietnam.

Il primo passo è stato dimostrare che una particella di luce (fotone) può comportarsi sia come un'onda sia come una particella e a questo scopo i ricercatori hanno utilizzato fotoni che oscillavano in una direzione specifica (polarizzati). Sono stati quindi prodotti due fotoni con questa stessa caratteristica e, osservandoli, i ricercatori si sono accorti che il comportamento dell'uno determinava quello dell'altro, indipendentemente dalla distanza: è il fenomeno che Einstein aveva chiamato 'azione spettrale a distanza' e che oggi i fisici quantistici chiamano 'entanglement', una sorta di groviglio nel quale una particella riesce a condizionare il comportamento di una particella simile anche se sono lontane.

"Abbiamo dimostrato che un entanglement a due fotoni nella loro duplice natura onda-particella è possibile", ha detto Lo Franco. Questo fenomeno, ha aggiunto, può essere chiamato "azione di dualità onda-particella a distanza" e il prossimo passo sarà riprodurlo per un numero crescente di particelle e in modo completamente automatizzato.(ANSA).