Ottenuta la prima "radiografia" di un virus

Poter studiare la struttura tridimensionale delle molecole biologiche è un aspetto essenziale per comprendere i processi biologici che avvengono nell'organismo (foto d'archivio, Getty Images)
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Questo risultato, arrivato grazie all'utilizzo di un laser ai raggi X, potrebbe consentire di studiare le strutture biologiche con una precisione senza precedenti

La svolta nello studio dei virus potrebbe arrivare dalla prima"'radiografia", ottenuta con l’aiuto di un laser ai raggi X. Che ha consentito di conoscere con una precisione senza precedenti la struttura di una particella virale,l senza che quest’ultima venisse danneggiata in alcun modo. Questo risultato, descritto sulla rivista "Nature Methods", lo si deve a un gruppo internazionale di ricercatori, "coordinato" dal Sincrotrone a elettroni tedesco (Desy), in collaborazione con il Sincrotrone inglese (Diamond). Entrambi sono centri di ricerca dotati di acceleratori di particelle (i sincrotoni, appunto). Conoscere e, soprattutto, poter studiare la struttura tridimensionale delle molecole biologiche è un aspetto essenziale per comprendere i processi biologici che avvengono nell’organismo.

 

Una tecnica innovativa

Nello studio delle strutture molecolari, i raggi X si sono sempre rivelati uno strumento prezioso. Fino ad ora la tecnica utilizzata per comprenderne i meccanismi consisteva nel far crescere le proteine da analizzare in minuscoli cristalli. Questi, illuminati dai raggi X, li riflettevano in modi caratteristici a seconda della loro forma. L’aspetto negativo di questa tecnica è il numero elevato di campioni che richiede. Ogni cristallo colpito dal laser, infatti, produce una sola immagine prima di andare distrutto. Il gruppo di ricerca internazionale ha, invece, sviluppato un metodo più efficiente. È stato utilizzato, infatti, un chip contenente migliaia di minuscoli pori che ospitano i cristalli di proteine, i quali vengono scansionati dal laser riga per riga. Il nuovo metodo avrebbe consentito di ridurre sia i tempi per capire la struttura molecolare, sia la quantità di campioni necessaria a questo scopo.

 

I test sui virus

Il gruppo di ricerca ha testato il nuovo metodo presso l’acceleratore di particelle della Stanford university (Slac) negli Stati Uniti. Sono stati utilizzati due diversi campioni di virus: il primo a temperatura ambiente, mentre il secondo a una temperatura di -180°C. In entrambi i test, i ricercatori hanno ricavato dati sufficienti per comprendere la struttura dei virus in pochi minuti. "Secondo le nostre conoscenze – ha affermato Alke Meents, che ha guidato il gruppo – questa è la prima volta che la struttura atomica di una particella virale intatta è stata determinata utilizzando laser a raggi X". Ma c’è di più. "Mentre i metodi precedenti – ha aggiunto il ricercatore – richiedevano cristalli con un volume totale di 3,5 nanolitri, noi siamo riusciti a utilizzare cristalli dieci volte più piccoli, con un volume totale di appena 0,23 nanolitri”. Questa nuova tecnica potrebbe rappresentare una svolta nello studio delle strutture biologiche. "Il nostro approccio – ha concluso Meents - non solo riduce tempo e quantità di campione necessari, ma apre l'opportunità di studiare virus interi grazie ai laser a raggi X".

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