Dna e cristalli liquidi: all’origine della vita

― 7 Marzo 2023

Imparare è esperienza. Cerchiamo sempre di partire da qui, o almeno di arrivarci alla fine, per non permettere che le informazioni fornite, restino solo informazioni.  

E così proviamo spesso a lanciare gli studenti nell’esperienza della vita fuori dalle mura della scuola, con viaggi, scambi culturali, e progetti in cui possano mettersi alla prova. 

A volte proviamo invece a portare il mondo dentro. In questo siamo fortunati perché ci sono molte persone eccellenti che, mosse dal puro piacere della divulgazione e della condivisione, decidono di venire da noi per raccontarci chi sono, cosa fanno, come lo fanno, e soprattutto perché lo fanno. 

Tra di essi, il Dott. Tommaso Fraccia, PhD in Fisica, e attualmente ricercatore presso il dipartimento di Farmacologia dell’Università degli Studi di Milano, è venuto a stupirci con le sue scoperte, dimostrandoci che una tecnologia moderna come i cristalli liquidi (quelli che troviamo all’interno degli schermi dei cellulari e dei televisori) può darci qualche indizio di come abbia potuto avere origine la vita sul nostro pianeta, milioni di anni fa. 

La ricerca del Dott. Fraccia inizia da alcune osservazioni precise. La prima è che le molecole costituenti i cristalli liquidi hanno una struttura allungata e tubulare paragonabile a quella delle macromolecole biologiche; la seconda è che la struttura chimica di alcune molecole più piccole, note per la loro capacità di combinarsi spontaneamente in cristalli liquidi, è simile ai nucleotidi, cioè i mattoncini chimici che compongono la lunghissima molecola del DNA.  

Con queste premesse, il quesito scientifico pare ovvio (almeno per chi se ne intende): se le strutture micro e macromolecolari di cristalli liquidi e biomolecole sono simili, anche il loro comportamento fisico-chimico è simile? In altre parole: anche le complesse molecole biologiche come il DNA e le proteine, possono auto assemblarsi a partire da precursori più semplici? E soprattutto, può essere questo il meccanismo iniziale con cui, le molecole ancestrali hanno iniziato a legarsi tra loro per comporre strutture sempre più complicate ed organizzate, quali le cellule

Gli studi nel laboratorio del Dott. Fraccia hanno confermato questa intuizione, dimostrando che l’associazione spontanea di molecole semplici può essere il meccanismo con cui si sono formate le prime macromolecole biologiche, come il DNA e l’RNA, dando il via ad un processo meraviglioso chiamato VITA.  

Nonostante questi studi siano stati validati e pubblicati su importanti riviste scientifiche, le parole del nostro ospite non ci sono bastate… abbiamo voluto vedere le prove con i nostri occhi!  

Prima ci è stato mostrato, attraverso il microscopio, il processo di formazione dei cristalli liquidi, grazie all’uso del colorante sunset yellow; successivamente abbiamo osservato come si comportano piccoli frammenti di DNA e di proteine posti in soluzione acquosa. Sotto il nostro sguardo, i frammenti di DNA e le proteine si sono auto-associati, formando però minuscole goccioline dall’aspetto e dalla forma simili ad una cellula.  

Ci è infine stato descritto come, in questo processo di assemblaggio, le molecole all’interno delle goccioline riescano anche ad organizzarsi in compartimenti separati che ricordano, per forma e composizione, il nucleo e il citoplasma delle cellule vere.  

Forse non possiamo dire di aver assistito all’origine della vita in senso stretto, ma questo assaggio di “pre-vita” non ci ha certo lasciati insoddisfatti, ma stupiti e pieni di domande a cui magari il Dott. Fraccia tornerà a darci risposte. 

News

A lezione di naturopatia

A lezione di naturopatia

― 15 Maggio 2024

Liceo Shakespeare – La dottoressa Ragazzi incontra la classe seconda, degustando tisane e svelando i segreti della naturopatia

Leggi tutto
Pietre vive: alla scoperta dell’antica Brixia

Pietre vive: alla scoperta dell’antica Brixia

― 14 Maggio 2024

Liceo Shakespeare – La classe seconda in gita a Brescia

Leggi tutto
Libertà e pace: responsabilità di ciascuno

Libertà e pace: responsabilità di ciascuno

― 10 Maggio 2024

Liceo Shakespeare – Gennuso e Salini: due uomini impegnati nella politica e nella società incontrano i nostri studenti

Leggi tutto