fbpx

Fasci di luce come interruttori per telecomandare le cellule

Si attivano con la luce

Osservate per la prima volta le acrobatiche contorsioni di una proteina sensibile alla luce: il meccanismo molecolare potrebbe essere sfruttato per creare degli ‘interruttori’ che permettano di controllare a distanza le cellule usando semplicemente dei fasci luminosi. A indicarlo è uno studio pubblicato su Science Advances dall’Università tecnica austriaca di Graz.

Il lavoro descrive nei dettagli molecolari la porzione della proteina che agisce da fotorecettore: quando viene illuminata da un fascio di luce rossa, aziona una specifica cascata di segnali molecolari all’interno della cellula batterica destinata a scatenare dei cambiamenti necessari per rispondere allo stimolo e dunque migliorare l’adattamento all’ambiente esterno.

Grazie a sofisticate tecniche di visualizzazione, i ricercatori sono riusciti perfino a descrivere come si modifica l’intero ‘interruttore’ proteico collegato al fotorecettore e, in particolare, come si contorce quella porzione a forma di elica che lo unisce all’attuatore che determina la cascata di segnali a valle.

”Siamo riusciti a capire meglio le caratteristiche funzionali di questo elemento di raccordo a elica”, spiega il biochimico Andreas Winkler. ”Abbiamo dimostrato che illuminando il sensore con la luce rossa si determina una modificazione strutturale simile ad una rotazione nella regione a spirale che fa da raccordo, e questo cambiamento a sua volta accende l’attività enzimatica dell’effettore che sta vicino”.

Questo meccanismo di trasmissione del segnale potrebbe essere comune anche ad altre proteine sensibili ad altri stimoli, come la luce blu o le variazioni di pH: dunque potrebbe essere sfruttato per creare delle nuove proteine ‘Frankenstein’, non esistenti in natura, unendo recettori ed effettori diversi in maniera modulare.