LA TOPOISOMERASI E IL SUPERAVVOLGIMENTO DEL DNA.

Ognuna delle nostre cellule contiene circa 2 metri di DNA, tutto ripiegato all'interno del nucleo, che è un milione di volte più piccolo. Ciò richiede un elevato stato di organizzazione strutturale per impacchettare una molecola così grande in uno spazio così piccolo.

A rendere le cose ancora più complicate è la struttura a doppia elica del DNA, infati per far si che la cellula replichi fedelemente le informazioni che essa contiene, i filamenti che la compongono devono essere separati e ciò richiede la rottura dei legami idrogeno che ne consentono la stabilità strutturale. Prima di capire come questo possa avvenire con successo dobbiamo parlare di una importante proprietà del DNA nota come superavvolgimento.

IL CARNEVALE DELLA BIODIVERSITA'

Il 15 Dicembre 2010, a conclusione dell'anno internazionale della biodiversità, partirà un'iniziativa tra i più autorevoli blog italiani che trattano temi legati alle scienze naturali per continuare a sottolineare l'importanza del tema in oggetto, sia all'interno della comunità scientifica sia tra il grande pubblico.

La prima edizione del Carnevale della Biodiversità avrà come tema:
“INFINITE FORME BELLISSIME”


tema che i vari Autori svilupperanno con varie sfaccettature in base ai loro personali stili ed interessi. Il blog “L'orologiaio miope” accoglierà questa prima edizione, passando in rassegna gli articoli scritti dagli altri blogger e segnalandone i link.
I blog partecipanti al progetto sono i seguenti:

•Biosproject: Earth
•Bottiglie di Leida
•Continuo proceso de cambio
•Erba volant
•Gravità zero
•Leucophaea
•L’orologiaio miope
•Mahengechromis Divagazioni di un ciclidofilo
•Oryctes Frammenti di natura
•Paperfish fish biology in progress
•Scientificando
•Theropoda

Il Carnevale della Biodiversità avrà scadenza bimestrale, continuando per tutto il 2011, e sarà ospitato a turno da alcuni dei blog partecipanti.

Il gruppo coordinatore augura buon lavoro a tutti i blog che hanno aderito al progetto e buona lettura a tutti coloro che vorranno partecipare con noi a questo Carnevale.

Livio Leoni, Marco Ferrari, Lisa Signorile

NEURAMINIDASI

Il virus dell'influenza è in continua evoluzione, ogni anno sentiamo parlare di nuovi ceppi, in realtà ogni dieci anni circa, un nuovo ceppo pericoloso appare e costituisce una minaccia per la salute pubblica. L'anno scorso, c'è stato un focolaio di un nuovo ceppo di virus influenzale, l'H1N1, più comunemente noto come virus dell'influenza suina. La denominazione H1N1 si riferisce a due tipi di molecole che ricoprono la superficie del virus: emoagglutinina e neuroaminidasi. Insieme, queste due molecole determino l'infettività del virus. L'emoagglutinina svolge un ruolo determinante quando il virus si avvicina alla cellula legandosi alle catene di polisaccaride sulla superficie cellulare e poi iniettando il DNA virale nella cellula.

La neuraminidasi, d'altra parte, entra in gioco quando il virus abbandona la cellula infettata. Assicura che il virus non resti legato ai polisaccaridi della superficie tagliando le loro catene.

EMOAGGLUTININA

L'influenza è causata da un virus fornito di un rivestimento membranoso, con un genoma costituito da RNA stampo a singolo filamento. Di viru dell'influenza ne esistono tre tipi principali, denominati A,B,C. La differenza principale risiede nelle proteine del nucleocapside.Le caratteistiche principali del capside sono conferit da due proteine che si trovano nei prolungamenti proteici noti come spike. Una è denominata emoagglutinina, l'altro neuraminidasi. La prima rappresenta anche la proteina rincpale presente sulla superficie del virus, è anche il principale sito di aacco da parte degli anticorpi. Inoltre è anche la proteina che mostra maggiore deriva genetica, ed è proprio essa la causa principale del continuo sviluppo di nuovi ceppi, per questo ogni anno ci ritroviamo con nuovi vaccini.

GLICOPROTEINA P

L'ambiente è pieno di sostanze tossiche che possono attaccare le nostre cellule. Le cellule hanno svariate strategie per difendersi da tali sostanze. In alcuni casi usano enzimi per trasformare le molecole dannose in modo da renderle innocue. In altri casi sequestrano i composti pericolosi ed espellendoli in vari modi. In altri casi, come quello che stiamo per analizzare,le cellule possono costruire delle pompe specializzate ad individuare le molecole dannose ed espellerle all'esterno della membrana cellulare.

La glicoproteina P, mostrata qui a lato e proveniente dal file PDB 3g61, è la più comune pompa molecolare che protegge le nostre cellule dalle molecole tossiche. Si trova inserita nella membrana cellulare ed è continuamente alla ricerca di molecole estranee idrofobiche. Quando ne trova una la intrapola in una tasca profonda all'interno della proteina e poi cambia la propria conformazione strutturale. La nuova conformazione causa un apertura della proteina verso l'esterno della cellula per poi rilasciare la molecola dannosa al suo esterno. Affinchè possa funzionare la glicoproteina P ha bisogno di un imput di energia metabolica, e la ottiene consumando una molecola di ATP per garantire che tutto ciò avvenga rapidamente.

I PRIONI

E' stato stabilito da anni che il responsabile del cosidetto "morbo della mucca pazza", dello scrapie nelle pecore e dell'encefalopatia spongiforme bovina (morbo di kuru e morbo di creuzfeltdt-jaocob) nell'uomo altro non è che una piccola proteina nota con il nome di prione. I prioni altro non sono che delle piccole glicoproteine localizzate sule membrane cellulari del sistema nervoso. Perchè causano una malattia come l'encefalopatia spongiforme? I prioni sono proteine che possono assumere due forme diverse, una normale e una errata. Per la verità si conoscono molte proteine flessibili che possono assumere conformazioni diverse, i prioni, però, hanno una caratteristica particolare: se assumonouna la conformazione errata possono indurre i prioni normali ad assumere la forma errata. In questo modo un piccolo numero di prioni anomali può rovinare un'intera popolazione di prioni normali convertendoli uno per uno nella forma errata. Questo può avere conseguenze molto gravi man mano che aumentano nel corpo i livelli di proteina prionica trasformata.

RNA INTERFERENCE.

(Ho modificato il post sull'RNA interference, rendendolo molto più completo).

L'RNA interference (interferenza dell'RNA) fu scoperto per la prima volta in un verme nematode (Caenorhabditis elegans). Fu osservato  che l'RNA a doppio filamento (dsRNA, double stranded RNA) causava il silenziamento genico in maniera sequenza-specifica. I ricercatori avevano pensato per molto tempo che l'RNA sarebbe stato uno strumento perfetto per il controllo dell'espressione genica, dal momento che la giusta sequenza di RNA dovrebbe legare il DNA e interferire con la sua trascrizione. Mentre si studiava l'efficienza dell'RNA antisenso come soppressore dell'espressione genica, fu scoperto che il dsRNA era molto più efficiente nello spegnere la trascrizione di un gene.

PICCOLI RNA CHE INDUCONO LE CELLULE TUMORALI AD AUTODISTRUGGERSI

I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) hanno realizzato un nuovo programma per uccidere le cellule tumorali. Il processo sviluppato da Niles Pierce, professore associato di matematica applicata e computazionale e di bioingegneria al Caltech, ed i suoi colleghi hanno impiegato piccole molecole di RNA che possono essere programmate per attaccare solo le specifiche cellule tumorali, poi, cambiando forma, queste molecole inducono le cellule che causano il cancro ad autodistruggersi.

Nei trattamenti chemioterapici convenzionali per il cancro, ai pazienti vengono somministrati farmaci che i comportamenti tipici della cellula bersaglio, ma sfortunatamente non sono esclusivi delle sole cellule tumorali. Ad esempio, farmaci utilizzati comunemente comunemente attaccano le cellule che si dividono rapidamente, perché tale divisione accelerata è una caratteristica della maggior parte delle cellule tumorali.

L'EREDITA MENDELIANA NELL'UOMO

Sebbene molti caratteri nell'uomo si trasmettano attraverso le famiglie e le generazioni, la maggior parte non mostra un modello mendeliano semplice d'eredità. A complicare le cose infatti sono la presenza di molti geni, infatti la stragrande maggioranza dei fenotipi più comuni nell'uomo si origina dall'interazione di più geni anzi nella specie umana esistono pochi caratteri governati da un singolo gene che in molti casi sono anche i responsabili di disfunzioni debilitanti per la vita come la sindrome di Huntington e la Fibrosi cistica.

COME PREVEDERE IL RISULTATO DEGLI INCROCI: le leggi di Mendel attraverso probabilità e previsioni.

Se è nota la base genetica di un carattere, le leggi di Mendel possono essere utilizzate per prevedere il risultato degli incroci.

LA LEGGE DELL'ASSORTIMENTO INDIPENDENTE.

Mendel non si limitò solo ad incrociare piante che si distinguevano per un solo carattere, ma effettuò anche esperimenti con piante che differivano per due caratteri. Ecco un'altro degli esperimenti portati avanti da Mendel.

MENDEL: l'approccio sperimentale e la legge della segregazione.

Quasi ad ognuno di noi sarà capitato di sentirsi dire che assomiglia ad uno dei due genitori o di avere caratteristiche di entrambi a livello fisionomico, occhi del padre, capelli della madre ecc..Ci sono delle volte in cui nessuno dei figli assomiglia ad uno dei due genitori ma casomai risultano essere più somiglianti ai nonni o ad un bisnonno.

Cosa causa la differenza che esiste nell'aspetto di ognuno di noi?

La risposta risiede nei geni.

La genetica  è la scienza dell'eredità, cerca di fornire spiegazioni sulle strutture e i meccanismi che a livello biologico permettono la trasmissione dei caratteri.

A metà del XIX secolo un monaco di nome Gregor Mendel grazie ad innovativi esperimenti creò le basi per la comprensione dei meccanismi della trasmissione dei geni.

STUDIARE I miRNA PER CARPIRE I SEGRETI DELLE CELLULE IMMUNITARIE

Ormai grazie ai rapidi e continui progressi nel settore della biotecnologia, gli scienziati sono sempre più in grado di vedere all'interno del nucleo di una cellula per carpire i segreti del suo materiale genetico. Tuttavia, ciò che accade al di fuori del nucleo, per molti aspetti, è rimasto un mistero. Ora, i ricercatori con il National Institutes of Health sono più vicini a comprendere come l'attività al di fuori del nucleo possa determinare il comportamento di una cellula. Essi hanno studiato le cellule immunitarie dei topi ed hanno esaminato i tipi, le quantità e l'attività dei microRNA, componenti genetiche che contribuiscono a regolare la produzione di proteine.