sabato 15 novembre 2008

La doppia elica fra le dita di zinco

I fattori di trascrizione sono molecole complesse perché complesso è il compito che devono svolgere. Il DNA impacchettato all'inverosimile (*) nel nucleo di ogni cellula sarebbe inutile se la stessa non fosse capace di spacchettarlo in punti precisi per reperire l'informazione che le serve in quel dato momento-situazione.
Se aggiungiamo il fatto che oltre ad essere ripiegato su se stesso, nel nucleo è protetto da un doppio strato fosfolipidico, pressoché uguale a quello che protegge la cellula dall'esterno, si capisce subito che la trascrizione genetica di una cellula eucariote è un processo difficile che può essere svolto solo grazie a potenti attivatori per l'appunto "trascrizionali" in grado di traslocare all'interno del nucleo, decompattare la cromatina, liberare il DNA localmente dalle proteine (istoniche) su cui è ripiegato e infine attivare la trascrizione.
Che vuol dire attivare la trascrizione? Reclutare i fattori di trascrizione, le varie sub unità di RNA-polimerasi, tutti i cofattori necessari a mettere in moto questa vera e propria macchina e disporre via via il DNA, a monte della stessa in modo da non creare problemi di aggrovigliamento, sono pur sempre due filamenti avvolti su se stessi; immagina che succede quando si vuole sfibrare una cordicella mettendo un dito all'interno della trama cercando di allargare le fibre, a livello microscopico ci sono gli stessi problemi, ma il DNA deve aprirsi essere letto/copiato e richiuso a una velocità altissima e cercando di non commettere errori.
Come sono queste molecole che fanno tutto ciò, che forma hanno, perché è utile conoscere in maniera dettagliata un processo così complicato? I fattori di trascrizione sono una grande categoria di macromolecole che hanno i comune la sola caratteristica di interagire con DNA, in base poi al loro ruolo si classificano in attivatori, repressori, induttori e così via, ma soffermandosi sul fatto che interagiscono con il DNA è chiaro che devono contenere delle parti o domini con una forma ben precisa cosa che gli da la capacità di inserirsi fra i solchi della doppia elica o legarsi debolmente allo scheletro zucchero-fosfato.

Fra i tanti domini conosciuti uno dei più interessanti è quello a dita di Zinco, che ha questa forma qui.
Un atomo di Zinco tiene assieme 2 amminoacidi cisteina e 2 istidine facendo sì che la catena peptidica fra questi assuma una forma protrusa capace di riconoscere il solco maggiore del DNA, non solo ma in base all'amminoacidi di cui è composta legare in maniera specifica una sequenza ben precisa.
Basta così cambiare la punta di questo "dito" per andare a "beccare" un punto preciso di una certa sequenza genica che occorre trascrivere, ovviamente l'interazione è possibile solo dopo che altri fattori sono intervenuti ad aprire il locus o regione.
E' un po' difficile rappresentare, l'interazione fra due molecole così complesse come il DNA e il dominio Zinc-finger questo mi è sembrato un bel disegno:

Si vede il dominio che si intrufola nel solco maggiore e accanto ci sono proprio i punti di contatto tra gli amminoacidi di cui è composto e le basi azotate di cui è fatta la sequenza bersaglio.
Ciò che rende interessante lo studio di questa interazione sono le conseguenze che può avere una errato appaiamento che possono andare dai tumori alle malattie degenerative e tutto ciò che potrebbe comportare una disfunzione trascrizionale.
C'è chi c'ha preso gusto e ha deciso di specularci su, visto che è relativamente facile manipolare la sequenza che da la specificità al dominio basta capire quali amminoacidi mettere per riconoscere la sequenza voluta per disegnare uno Zinc-finger ad-hoc, il consorzio Zinc Finger è per il momento formato da un gruppo di ricercatori che spiega come fare e abbozza una serie di progetti per realizzare con questo sistema farmaci di nuova generazione, talmente specifici da avere un'altissima efficacia terapeutica con effetti collaterali pressoché nulli, finora sono di dominio pubblico ma non è difficile prevedere che molte di queste idee verranno brevettate e quindi vendute alle compagnie farmaceutiche in grado di portare avanti le ricerche.

(*) Per capire in che modo e in che misura il DNA è impacchettato all'interno del nucleo di ogni cellula non è utile snocciolare numeri che difficilmente ci darebbero un'idea corretta, molto meglio guardarsi un video che, con le dovute approssimazioni da una rappresentazione di sicuro più concreta.

mercoledì 5 novembre 2008

La notizia del giorno

Barack Obama trionfa, è il 44mo presidente degli Stati Uniti d'America

Decisive le vittorie in Ohio, Virginia, Iowa e New Mexico, che nel 2004 furono vinti da Bush

Alle 5 in punto (ora italiana) la Cnn rende ufficiale ciò che già da un'ora e mezza era apparso chiaro: Barack Obama ha vinto le elezioni e diventerà il 44mo presidente della storia degli Stati Uniti d'America. Il primo presidente di colore, il primo presidente figlio di africano. Subito dopo John McCain ha telefonato al rivale facendogli i complimenti e alle 5,20 è apparso sul palco di Phoenix (Arizona), con a fianco la moglie e la candidata vice presidente Sarah Palin in lacrime, ammettendo la sconfitta.

QUASI VALANGA - Quella di Obama è stata una vittoria netta, quasi una vera valanga, pur se in quattro Stati chiave (Indiana, Virginia, Nord Carolina e Florida) è stata battaglia voto a voto. La svolta si è avuta intorno alle 3,30 quando, prima Fox News (tv tradizionalimente vicina ai repubblicani) e poi la Cnn hanno assegnato l'Ohio e i suoi pesanti 20 voti elettorali al candidato democratico. L'Ohio era stato decisivo nel 2004 per il successo di George W. Bush. Subito dopo sono arrivate le assegnazioni di Iowa e New Mexico. A questo punto McCain avrebbe dovuto aggiudicarsi gli Stati della costa ovest, ma tutti i sondaggi della vigilia lo davano perdente. Il successo di Obama in Virginia è stata la mazzata finale alle ambizioni repubblicane e quando hanno chiuso gli Stati sulla costa del Pacifico, è stato solo una questione di conta matematica: Obama ha superato di slancio la soglia magica di 270 voti elettorali, che gli spalanca la strada verso Washington e la Casa Bianca. Alla fine Barack si è aggiudicato anche Florida, Colorado, Nord Carolina e Indiana degli Stati una volta feudi repubblicani, rendendo più netto il successo. McCain si è tolto una piccola soddisfazione aggiudicandosi il suo Stato dell'Arizona.

SENATO IN MANO DEMOCRATICA - Dopo otto anni quindi i repubblicani perdono la Casa Bianca, ma non è solo una sconfitta politica, aggravata dal netto controllo democratico sul Senato (sono ben 5 i seggi strappati ai repubblicani - Colorado, New Mexico, Nord Carolina, Virginia e New Hampshire - e potrebbero essere tre in più alla fine dello spoglio) e sulla Camera, oltre a un governatore (Missouri) tolto ai rivali. È una sconfitta epocale, che chiude una lunga epoca iniziata con il successo di Reagan nel 1980 (interrotta solo dalla parentesi di Bill Clinton) che portò al potere una classe politica e un'ideologia fortemente liberista e conservatrice e che si è conclusa con l'implosione della finanza senza regole, colonna del successo repubblicano, e l'impantamento nelle guerre in Iraq e in Afghanistan. Ora Obama apre una nuova era.





Da Corriere.it


lunedì 3 novembre 2008

Uno sguardo sul mondo

Un bambino è appena nato, i suoi polmoni si svuotano del liquido amniotico che lo ha avvolto e protetto nei nove mesi di gestazione per lasciare spazio all'aria, questa verosimilmente provoca una sensazione di freddo mai sentito prima, sgradevole e pungente, qualche secondo dopo gli occhi si aprono: un abbaglio. Per la prima volta i fotorecettori presenti in gran numero sul fondo della retina vengono stimolati dai raggi di luce e inviano al cervello una grande quantità di stimoli, un bombardamento di sfumature, ombre e forme in movimento incomprensibili ad una corteccia visiva "vergine" che non ha cioè alcun riferimento precedente, alcuna memoria per confrontare e interpretare tutti quei segnali tanto nuovi e misteriosi, non c'è da stupirsi se la prima esigenza che hanno tutti i bambini in salute appena nati è quella di piangere.
Passa qualche giorno e quelle forme e sfumature si fanno sempre più familiari, adesso comincia a crearsi tutto un reticolo di associazioni che coinvolge più sensi, la forma del viso di una persona con la sua voce con il suo calore, tutto comincia a incastrarsi e legarsi. Eppure inizialmente non tutto funziona come dovrebbe, un neonato guarda ciò che lo circonda ma il suo cervello comincia a non essere soddisfatto della qualità delle immagini o meglio della quantità di dettagli che i suoi occhi gli trasmettono, come se non gli bastano più un paio di ombre in movimento e qualche sfumatura ma vorrebbe molti più particolari per discriminare meglio le persone le cose e tutto quello che lo circonda, si chiama processo di accomodazione o "emmetropizzazione".
Ancora ci si chiede se sia soltanto un "lavoro" cerebrale, una ulteriore specializzazione e sviluppo della corteccia visiva oppure avviene un qualche cambiamento nei bulbi oculari o nei muscoli che muovono/deformano l'occhio per migliorare la messa a fuoco, fatto sta che l'ipermetropia congenita piano piano si va correggendo da sola e produce delle immagini che salvo altre patologie resteranno sempre uguali per qualità lungo tutta la vita.
Il senso della vista è il prodotto dell'interpretazione di impulsi elettrici provenienti dai fotorecettori da parte del cervello che svolge il grosso del lavoro, gli occhi sono soltanto dei sensori che captano dei segnali altrimenti incomprensibili, per questo a volte stati di coscienza alterati o punti di vista particolari possono distorcere la percezione di ciò che vediamo, usando una metafora neanche tanto distante dalla realtà, modi di dire come : "Vedere tutto nero" sottolineano quanto sono influenzabili i nostri sensi e quanto poco oggettivo il nostro giudizio sulla realtà che ci circonda quando non siamo nelle condizioni ideali di osservazione.
Un neonato non è capace di produrre una buona immagine per un difetto fisico dei propri occhi che piano piano correggerà ma soprattutto perchè gli manca il bagaglio di esperienze che arricchirà col tempo grazie a tutte le immagini che si fisseranno nella sua memoria. Ed è la stessa cosa che gli succederà in seguito quando, da adulto, si troverà nella condizione di dover vivere esperienze di cui non ha riferimenti passati a cui appigliarsi, e scoprirà quanto è parziale e limitato il suo punto di vista e quanto influenzabile la sua capacità di giudizio.


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