Sabato, 22 Gennaio 2022
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Osservato lo scudo che protegge il Dna dalle radiazioni Uv

Svelati al rallentatore i segreti dello 'scudo' che protegge il Dna dal pericolo delle radiazioni ultraviolette (Uv). A scoprirlo, usando impulsi laser ultraveloci, è stata una ricerca condotta dall'Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr (Cnr-Ifn), Politecnico di Milano, Università di Bologna, Università della Tuscia e l'università tedesca di Düsseldorf Heinrich Heine e pubblicata su Nature Communications.

A causa della sua alta energia, la componente Uv della luce solare è una pericolosa fonte di danni per le molecole biologiche e colpendo il Dna può provocare mutazioni anche gravi, che possono portare ad esempio tumori della pelle. Il Dna ha però efficace sistema di fotoprotezione in grado di dissipare molto efficacemente l'energia della luce Uv e impedire spesso danni. Ciò avviene nei nucleosidi, alcune delle molecole che compongono il filamento di Dna tra cui uridina e adenosinina, ma il fenomeno avviene a grandi velocità, tali da risultare praticamente invisibili ai tradizionali sistemi di indagine. I ricercatori sono però riusciti ora a 'filmare' il fenomeno grazie a un laser a impulsi ultraveloci.


Rappresentazione grafica dell'esperimento che ha permesso di capire come il Dna si difende dai raggi Uv (fonte: Politecnico di Milano)

"La difficoltà di studiare processi molecolari così veloci - ha spiegato la prima co-autrice Rocío Borrego-Varillas, ricercatrice Cnr-Ifn e Politecnico di Milano - è simile a quella di scattare una fotografia di un'auto in corsa a piena velocità: per evitare che la fotografia risulti mossa, si sceglie un tempo di esposizione sufficientemente corto. Se vogliamo scattare istantanee di un processo molecolare che dura meno di un di miliardesimo di secondo, abbiamo bisogno di lampi di luce UV molto brevi per catturarlo".

La tecnica ha permesso di osservare con dettaglio senza precedenti i meccanismi di dissipazione che avvengono e comprenderne i molti aspetti ancora ignoti del fenomeno e aggiunto elementi finora poco noti. "I nostri calcoli - ha aggiunto Artur Nenov dell'Università di Bologna - hanno chiarito anche la ragione per cui, nella metiluridina, il processo di dissipazione è 10 volte più lento rispetto all'uridina. Questa "lentezza" potrebbe spiegare perché le catene di Dna contenenti timidina (un nucleoside simile alla metiluridina) sono più inclini al fotodanneggiamento da luce Uv".

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