In un progetto di ricerca pionieristico, per la prima volta i ricercatori IBM e l’Università di Aberdeen hanno collaborato per “vedere” la struttura di un composto marino estratto dal luogo più profondo della terra, utilizzando un microscopio a forza atomica (AFM). I risultati del progetto aprono nuove possibilità nella ricerca biologica, che potrebbero portare a uno sviluppo più rapido di nuovi medicinali.

Le conclusioni sono state riportate nell’edizione online del 1 agosto della rivista scientifica Nature Chemistry.
Da secoli gli scienziati sanno che una vasta gamma di risorse uniche – sotto forma di composti chimici – sono presenti nell’ambiente naturale, ad esempio negli oceani e nei deserti, e potrebbero essere impiegate nello sviluppo di nuovi farmaci.

Motivati da questa idea, gli scienziati del Marine Biodiscovery Centre dell’Università di Aberdeen si concentrano in particolare sullo sfruttamento del potenziale degli organismi marini per individuare composti chimici, che potrebbero essere utilizzati per sviluppare nuovi trattamenti per il cancro, le infiammazioni, le infezioni e le malattie parassitarie.

Il professor Marcel Jaspars, direttore del Marine Biodiscovery Centre dell’Università di Aberdeen, spiega:

“L’ambiente naturale della terra è ricco di una varietà di organismi unici da cui è possibile derivare numerosi composti chimici, molti dei quali sono del tutto sconosciuti agli scienziati. Questi composti potrebbero essere usati nello sviluppo di farmaci e altri nuovi prodotti biomedici. Tuttavia, per poter sfruttare questo potenziale, dobbiamo prima comprendere la struttura molecolare di questi composti e successivamente stabilire se siano utilizzabili in medicina”.

Alla ricerca di nuovi composti
Procurarsi i composti chimici da alcune delle regioni più estreme del pianeta è la prima fase di questo processo. Poi occorre identificare la struttura molecolare di questi composti, per stabilire se siano utilizzabili nello sviluppo di farmaci, si tratta in genere di un processo oneroso in termini di tempo, che nei casi difficili richiede diversi mesi.

Lo scorso anno, gli scienziati del Marine Biodiscovery Centre hanno iniziato a lavorare su una specie di batterio derivato da un campione di fango estratto dalla Fossa delle Marianne – il luogo più profondo della terra, situato nell’Oceano Pacifico – che ha una profondità di 10.916 metri.
Questo batterio resistente alla pressione – denominato Dermacoccus abyssi – ha prodotto un composto chimico che essi non hanno riconosciuto.

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Scienziati britannici hanno scoperto il gene intelligente che è alla base della capacità della planaria di rigenerare la propria testa, cervello e altre parti del corpo dopo l'amputazione. La capacità di imitare questo straordinario fenomeno naturale potrebbe un giorno permettere la rigenerazione di organi e tessuti umani danneggiati. Lo studio è pubblicato sulla rivista Public Library of Science (PLoS) Genetics.

Uno dei principali obiettivi a lungo termine della scienza biomedica è quello di comprendere le basi genetiche di "riprodurre" o rigenerare tessuti partendo da strutture adulte. Nel documento, il team di ricerca dell'Università di Nottingham fa notare che la capacità di rigenerarsi è molto diffusa tra gli animali; questo permette agli scienziati di studiare le risposte dell'evoluzione al coordinamento di questo processo.

Il dottor Aziz Aboobaker della stessa università ha spiegato che anche un semplice verme ci offre una grande opportunità per capire la rigenerazione tissutale. Si vuole, in altre parole capire come le cellule staminali adulte degli animali sono in grado di lavorare collettivamente per formare e sostituire organi e tessuti danneggiati o mancanti. I progressi compiuti nella comprensione del meccanismo negli altri animali possono presto risultare rilevanti per gli esseri umani.

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Nella biologia evolutiva è opinione comune che l’atteggiamento altruistico nel mondo animale sia possibile solo tra individui ‘imparentati’, al fine di favorire la diffusione del patrimonio genetico attraverso la riproduzione dei propri parenti. Ma una ricerca condotta sull’attività di grooming (la pulizia reciproca del pelo) dimostra che i primati attivano anche comportamenti di ‘altruismo reciproco’, ossia il mutuo soccorso del tipo ‘aiutami e io ti aiuterò’, stabilendo alleanze anche senza relazioni di parentela. Un sistema di scambio che finora si credeva pressoché esclusivo dell’uomo.

Foto di Will Burrard-Luca Photography

Nello studio, pubblicato su Ecology Letters, Gabriele Schino, associato all’Istituto di scienze e tecnologie della cognizione di Roma, e Filippo Aureli, della Liverpool John Moores University, hanno applicato tecniche statistiche di meta-analisi ai dati provenienti da 25 gruppi sociali di scimmie appartenenti a 14 specie diverse, dai macachi ai cebi, fino agli scimpanzè.

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Su Nature un nuovo prestigioso riconoscimento alla scienza italiana: le tecniche di ricerca del prof. Paolo Magni e del suo gruppo dell'Università di Pavia, premiato al MIT di Boston in occasione di iGEM 2009 per il biocarburante da siero del latte, sono indicate tra i principali contributi degli ultimi 10 anni in ambito di Biologia Sintetica.

La ricerca tesa a ricavare biocarburante da siero del latte ha dunque ottenuto un nuovo prestigioso riconoscimento: un articolo di Nature appena pubblicato (Vol 463|21 January 2010), nel fare il punto sui progressi della Biologia Sintetica, a dieci anni dall'uscita dei primi lavori, cita - accanto ai principali contributi di tutte le grandi scuole americane ed europee - il contributo dell'Università di Pavia.

L'articolo, da titolo "Five hard truths for synthetic biology" , cita, unica italiana, l'Università degli Studi di Pavia, insieme a soli altri quattro centri di ricerca europei, per il contributo fornito nell'ambito della biologia sintetica, disciplina che consiste nell'ingegnerizzare e modificare organismi viventi già presenti in natura al fine di ottenere e realizzare nuove e utili funzioni.

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Oltre 17.000 specie marine classificate e "scoperte" nelle profondità del mare.
Questo il primo e parziale risultato del lavoro svolto da 300 scienziati provenienti da 34 Paesi del mondo e che hanno scandagliato, cercato, scavato nel mare più fondo e buio, a profondità che variano tra i 200 e i 5.000 metri, dove i raggi del sole non arrivano mai.


Dieci anni di lavoro per portare a termine (ottobre prossimo) il più grande censimento di specie animali marine mai realizzato.
Il progetto, neanche farlo apposta, si chiama Censun of Marine Life e la ricerca è stata possibile all'utilizzo di tecnologia sempre più sofisticata: telecamere a infrarosso, sonar e altre soluzioni specifiche, come microescavatori ed altro.
Gli animali marini scoperti e conosciuti ammonta a 17.650, una collezione di specie diverse che vanno dai granchi ai gamberi fin ai vermi.

Tutti adattatisi ad una dieta molto particolare, principalmente basata su escrementi provenienti dalla superficie del mare, quella illuminata dal sole.

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Grazie a un approccio sperimentale innovativo sviluppato da un team di scienziati dell’IFOM di Milano diretto da Marco Foiani in collaborazione con l’Università degli Studi di Milano, è stato visualizzato per la prima volta nella sua complessità tridimensionale il processo regolato dalla proteina Top2 per tutelare la stabilità del DNA, difendendo l’organismo dall’insorgenza spontanea di mutazioni e quindi di tumori: si tratta di una configurazione spaziale che ricorda le manovre acrobatiche di un aereo.

La ricerca, pubblicata oggi on line su Cell, contribuisce a chiarire le basi molecolari del meccanismo di formazione del cancro e apre la strada allo sviluppo di cure anticancro mirate.

Si tratta di un loop, una configurazione spaziale circolare simile a quella disegnata da un volo acrobatico, ed è il processo molecolare regolato dalla proteina Top2 per tutelare il nostro organismo dall’insorgenza tumorale causata da quei fenomeni di instabilità genomica che si possono verificare durante la riproduzione cellulare anche in assenza di fattori di rischio esterni.

La salute delle cellule del nostro organismo è legata infatti al corretto funzionamento di una serie di meccanismi preposti alla regolazione del ciclo di riproduzione cellulare, durante il quale la cellula si divide per originare due nuove cellule.

Al momento della replicazione, il DNA della cellula madre, avvolto su sé stesso innumerevoli volte, si sdoppia affinché le cellule figlie possano ereditare l'intero corredo genetico e, per riuscire a farlo, ha bisogno di essere disteso e poi riavvolto.

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Dopo la scoperta di vita nel Lago sottomarino Urania, uno dei luoghi più inospitali e inaccessibili della Terra, a oltre 3.500 metri di profondità nel Mediterraneo orientale, dove non c'e' luce ne' ossigeno, ora giunge la spiegazione di come questo sia possibile.

Una scoperta importantissima realizzata da un gruppo di ricercatori dell’Università di Milano, guidati da Daniele Daffonchio e Sara Borin del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche della Facoltà di Agraria, in collaborazione con nove altri gruppi di ricerca italiani ed europei.
Il lavoro completa le scoperte pubblicate gli scorsi anni dalle riviste Science e Nature.

La ricerca e i dati analizzati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica americana Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA un articolo intitolato “Sulfur cycling and methanogenesis primarily drive microbial colonization of the highly sulfidic Urania deep hypersaline basin”, che rivela i processi metabolici che sostengono la vita in uno degli ambienti più inospitali e inaccessibili del pianeta Terra: il Lago sottomarino Urania.

Urania è uno dei bacini anossici ipersalini situati nel Mar Mediterraneo orientale ad una profondità superiore ai 3500 metri. Questi laghi contengono salamoie, o “brine” aventi concentrazione salina fino a dieci volte più alta dell’acqua marina sovrastante.

Profondità e ipersalinità sono, però, solo due dei fattori che concorrono a rendere Urania uno degli ambienti più estremi del pianeta.
Altri fattori di stress sono l’assenza di luce ed ossigeno, e in particolare per il Lago Urania (dato che lo differenzia degli altri laghi sottomarini) la presenza di elevate concentrazioni di metano e idrogeno solforato.
Il bacino Urania è tra gli ambienti marini noti più ricchi in quest’ultimo composto, che qui supera abbondantemente la soglia di tossicità per molti organismi, incluso l’uomo.

Queste condizioni sono molto diverse da quelle degli ambienti terrestri o marini convenzionali e presentano analogie con le condizioni ipotizzate sulla Terra primordiale o attualmente presenti in corpi celesti extraterrestri come Europa, uno dei satelliti di Giove, od il pianeta Marte.

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Lo squalo elefante (Cetorhinus maximus) - che con i suoi oltre 10 metri di lunghezza e sette tonnellate di peso è, fra i pesci, secondo per dimensioni solo allo squalo balena - trascorre metà dell'anno nascosto nelle più remote profondità del mare. Lo rivela un articolo pubblicato sull'ultimo numero della rivista Current Biology.

"Facilmente osservabili nelle acque superficiali durante i mesi estivi e autunnali, gli squali elefante scompaiono durante l'inverno e questo ha alimentato un lungo dibattito fin da quando, nel 1954, un articolo avanzò l'ipotesi che per tutto quel tempo essi si ibernassero sui fondali marini",

spiega Gregory Skomal della Massachusetts Marine Fisheries.

"Cinquant'anni dopo abbiamo contribuito a risolvere il mistero ridefinendo completamente la distribuzione conosciuta di questa specie."

Usando le nuove tecniche di rilevazione da satellite, i ricercatori hanno infatti scoperto che in inverno lo squalo elefante compie migrazioni di migliaia di chilometri verso le acque tropicali dell'Oceano Atlantico, rimanendo a profondità comprese fra i 200 e i 1000 metri.
I dati ottenuti mostrano che essi a volte rimangono a quelle profondità ininterrottamente per settimane o mesi.

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