VENEZIA - Le catene corte di DNA, pur avendo una forma assimilabile ad un cilindro nella loro forma di doppia elica, non si comportano come tali quando entrano in contatto e vengono compattate tra loro. Lo rivela l’articolo “From rods to helices: evidence of a screw-like nematic phase” appena pubblicato dall’American Institute of Physics su Journal of Chemical Physics Communications, una delle più importanti riviste scientifiche internazionali. Si tratta di un risultato della ricerca di base che potrà avere implicazioni in vari campi. Achille Giacometti, fisico dell'Università Ca' Foscari Venezia, per spiegare questo risultato utilizza una metafora “gastronomica”: “Se le catene di DNA fossero un tipo di pasta sarebbero cavatappi, non rigatoni. La loro chiralità, cioè la proprietà di non essere sovrapponibile alla propria immagine speculare, fa la differenza quando si tratta di avvicinarle e compattarle”.
Le molecole ‘rigatoni’ tendono a disporsi parallelamente, acquisendo un’organizzazione conosciuta come fase nematica di tipo cristallo liquido. Tuttavia, nel caso del DNA, come hanno dimostrato i ricercatori di un team internazionale che comprende Ca’ Foscari, l’origine elicoidale non può essere trascurata.
“Potremmo definire le catene di DNA come cilindretti dall’anima elicoidale – aggiunge il fisico del dipartimento di Scienze molecolari e nanosistemi di Ca’ Foscari – e una volta compattati si comportano in modo diverso da quanto si riteneva finora, cioè secondo una fase nematica “a vite” che le porta a disporsi parallelamente e affiancate orizzontalmente le une alle altre”.
La differenza tra cilindri-rigatoni ed eliche-cavatappi è evidente nelle visualizzazioni pubblicate nell’articolo scientifico. L’organizzazione nello spazio delle catene di DNA è stata simulata al computer e finora non vista nella realtà in quanto si tratterebbe di esperimenti molto difficili, ma altri esperimenti con eliche estratte da batteri, dette helical flagella, confermano i risultati del team.
Con Giacometti, a firmare l’articolo sono Hima Bindu Kolli di Ca’ Foscari, Elisa Frezza e Alberta Ferrarini dell’Università di Padova, Giorgio Cinacchi dell’Universidad Autonoma di Madrid e Toby S. Hudson dell’Università di Sidney, Australia. Il loro lavoro è stato stimolato da precedenti esperimenti sui processi di auto-assemblaggio di catene corte di DNA, fatti in collaborazione tra l’Università di Boulder in Colorado e l’Università di Milano, e spiega i risultati sperimentali su queste fasi nematiche non convenzionali ottenuti dal gruppo statunitense di Brandeis e pubblicati sulla prestigiosa rivista Physical Review Letters.
Contenuti utili
Animazione delle simulazioni https://drive.google.com/file/d/0BwsCjGyJIlzeZHJrS0RQWEtWS1U/edit?usp=sharing
Nota al video: Inizialmente si vedono tanti colori diversi che indicano il fatto che non c'e' nessuna correlazione tra l’orientamento delle varie eliche. Piano piano le eliche si orientano parallele tra loro, ma anche periodicamente in fase, come visualmente indicato dalle striature che si vedono nel finale.
Immagini dei ricercatori, della pasta e delle simulazioni
https://drive.google.com/folderview?id=0BwsCjGyJIlzecmZWR0M5Y0poNjA&usp=sharing
