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ECCO COME DNA DIFENDE DA RAGGI UV

I raggi del sole possono essere anche molto pericolosi per la pelle, senza una protezione adeguata. Eppure il nostro Dna è in grado di difendersi da solo dall'intensa energia delle radiazioni UV, evitando così mutazioni o danni che possono portare anche all'insorgere di tumori.

I meccanismi alla base di questo 'scudo' sono stati scoperti da un gruppo di ricercatori del Cnr, del Politecnico di Milano, dell'Alma Mater di Bologna, dell'Università della Tuscia e dell'Heinrich Heine Universitat di Dusseldorf, in Germania. Studiare come il Dna interagisce con la luce, spiegano gli scienziati, "è fondamentale per comprendere i complessi processi fisici che portano al foto-danneggiamento delle molecole".

I risultati di questa ricerca, dunque, potranno avere importanti applicazioni nel campo delle nanotecnologie e in farmacologia, per la lotta al tumore della pelle. Lo studio, pubblicato dalla rivista internazionale 'Nature Communications', spiega come il Dna si protegge dalle mutazioni causate dalla luce ultravioletta attraverso i suoi elementi costitutivi, i nucleosidi. Utilizzando il laser, che genera impulsi di luce brevissimi, con una durata di pochi milionesimi di miliardesimo di secondo, i ricercatori hanno potuto osservare da vicino come reagisce una molecola di Dna esposta alla fonte luminosa. Come altre biomolecole, anche il Dna è in grado di assorbire la componente UV della luce solare.

A causa dell'elevata energia della radiazione, però, i raggi ultravioletti potrebbero avviare una catena di reazioni chimiche che possono danneggiare le cellule con conseguenze anche gravi, come appunto il tumore alla pelle. Nella maggior parte dei casi, però, le molecole di Dna sono in grado di dissipare molto bene l'energia UV, grazie a un processo di foto-protezione che impedisce il danneggiamento. All'interno del Dna, questi processi sono molto efficienti nei nucleosidi grazie alla velocità con cui viene dissipata l'energia assorbita.

Una velocità talmente elevata da rendere molto difficile lo studio di queste reazioni. Da qui l'idea dei ricercatori di utilizzare brevi impulsi di luce, applicati in particolare allo studio di due nucleosidi: l'uridina e la metiluridina. "La difficoltà di studiare processi molecolari così veloci è simile a quella di scattare una fotografia di un'auto in corsa a piena velocità- spiega Rocio Borrego-Varillas, ricercatrice del Cnr e del Politecnico di Milano- 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 miliardesimo di secondo, abbiamo bisogno di lampi di luce UV molto brevi per catturarlo".

L'interpretazione dei dati, aggiunge Artut Nenov dell'Alma Mater di Bologna, "è stata resa possibile grazie ad avanzate simulazioni teoriche, che hanno portato alla comprensione del fenomeno. Non solo: i nostri calcoli 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 che contengono timidina, un nucleoside simile alla metiluridina, sono più inclini al fotodanneggiamento da luce UV".

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