22/10/2014
Pubblicato su Science lo studio del CNR e del Politecnico di Milano. Grazie all'impiego di impulsi di luce estremamente brevi è stato possibile osservare per la prima volta il moto degli elettroni in un amino acido
L'Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IFN-CNR) in collaborazione con il Politecnico di Milano, l'Università di Trieste, l'Universidad Autónoma di Madrid, e la Queen's University di Belfast, ha osservato per la prima volta il moto degli elettroni nell'amino acido fenilalanina. Il risultato è stato ottenuto utilizzando impulsi di luce della durata di alcuni miliardesimi di miliardesimi di secondo, che hanno consentito di seguire i primissimi istanti del processo più veloce mai osservato in una struttura biologica. Lo studio è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Science.
Gli amino acidi sono molecole molto importanti dal punto di vista biologico poiché costituiscono i mattoni principali per la costruzione delle proteine. Spiegare come gli elettroni si muovano su scala nanometrica è quindi essenziale per la comprensione di numerosi processi biologici di carattere fondamentale, dal momento che le primissime fasi di tutte le reazioni chimiche alla base dei meccanismi biologici sono dominate ed indirizzate dal moto ultraveloce degli elettroni.
Le applicazioni più rilevanti sono dunque nel campo della biologia: ad esempio questo studio potrà essere molto utile a comprendere i meccanismi di foto-danneggiamento e foto-protezione del nostro DNA come anche l'azione delle radiazioni ionizzanti utilizzate in radioterapia per danneggiare il DNA delle cellule tumorali. La carica prodotta dall'interazione di radiazione ionizzante con il nostro DNA e la sua successiva evoluzione, infatti, può portare a mutazioni e danneggiamenti, con possibili gravi conseguenze sul suo corretto funzionamento.
Riferimenti:
"Ultrafast electron dynamics in phenylalanine initiated by attosecond pulses",
F. Calegari, D. Ayuso, A. Trabattoni, L. Belshaw, S. De Camillis, S. Anumula, F. Frassetto, L. Poletto, A. Palacios, P. Decleva, J. Greenwood, F. Martín, M. Nisoli
Science, vol. 346, pp. 336-339 (2014), doi: 10.1126/science.1254061
Contatti: Francesca Calegari, IFN-CNR, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milano, ufficio: 02 2399 6055,
cell:3284659698, email: francesca.calegari@polimi.it, francesca.calegari@ifn.cnr.it
Mauro Nisoli, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milano, ufficio: 02 2399 6167, email: mauro.nisoli@polimi.it
Website: www.ifn.cnr.it , www.elycheattosecond.fisi.polimi.it