L’acqua che idrata il DNA ha proprietà chimico-fisiche diverse rispetto all’acqua pura. Su ACS Cent. Sci., 2017, 3 (7), pp 708–714.
Questa è la prima osservazione di una sovrastruttura chirale dell’acqua modellata da una biomolecola
Scoperta utile per capire il comportamento dell’acqua nei sistemi biologici e le interazioni alla base della vita.
Osservato l’abbraccio dell’acqua intorno ad un filamento di Dna: l’hanno immortalato i ricercatori della Cornell University, negli Stati Uniti, grazie ad una tecnica di indagine che permetterà di studiare sempre meglio le interazioni dell’acqua con le molecole alla base della vita.
“Per studiare la biologia e le reazioni, non basta considerare l’acqua da sola: bisogna capire come si pone rispetto agli altri elementi e come interagisce.
In biologia, soprattutto, bisogna capire come si comporta intorno a materiali come le proteine e il Dna”, spiega il biochimico Poul Petersen, che ha coordinato lo studio pubblicato sulla rivista Central Science.
L’acqua influisce sulla struttura e sulla funzione del Dna, e il suo abbraccio è già stato oggetto di vari studi in passato: alcune simulazioni avevano mostrato un ampio spettro di comportamenti che può assumere in corrispondenza del ‘solco minore’ del Dna, ovvero la regione in cui si avvicinano i due ‘montanti’ della doppia elica formati da un’alternanza di molecole di zucchero e fosfato.
Per osservare direttamente il ‘guscio’ di idratazione formato dall’acqua, i ricercatori della Cornell University hanno impiegato una tecnica di spettroscopia sviluppata nel 2015, che usa un raggio di luce visibile e un raggio a infrarossi per colpire il campione da analizzare, in questo caso un filamento di Dna bloccato su un prisma ricoperto di ricoperto di silicio.
Si è così riusciti ad osservare per la prima volta la superstruttura di acqua che circonda una molecola biologica assumendo la stessa struttura chirale, cioè non sovrapponibile alla sua immagine speculare: un passo importante, spiega Petersen, per comprendere meglio il comportamento dell’acqua nei sistemi biologici.
“Di certo saranno molto interessati gli ingegneri che progettano sistemi biomimetici e che guardano alla natura per sviluppare soluzioni come i sistemi di filtraggio dell’acqua”, commenta il ricercatore, sottolineando che un’altra possibile applicazione potrebbe essere lo sviluppo di nuovi materiali resistenti all’accumulo di microrganismi e alghe che intaccano le superfici umide.
Comunicazione a cura di:
Centro Ricerche Biomediche SIMOH
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