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Lo studio innovativo condotto da un team di ricercatori dell’Università di Roma Tor Vergata in collaborazione con l’Università della California di Los Angeles (UCLA), recentemente pubblicato su Nature Communications, apre nuove prospettive per applicazioni nella biomedicina e nella diagnostica.
Questo lavoro pionieristico è incentrato sulla replica dei complessi processi cellulari attraverso l’uso di geni sintetici, un passo fondamentale verso la progettazione di strutture molecolari controllabili su scala nanometrica.
Creazione di strutture molecolari sintetiche
Il Prof. Francesco Ricci
Francesco Ricci, professore ordinario all’Università di Roma Tor Vergata, spiega: “Abbiamo sviluppato un sistema di geni sintetici in grado di attivare e disattivare la formazione di materiali in laboratorio, utilizzando ‘mattoncini’ di DNA sintetico.
Questi componenti si assemblano in strutture tubolari solo in presenza di una specifica sequenza di RNA, mentre un’altra sequenza innesca il loro disassemblaggio”. Questo controllo preciso delle sequenze di RNA permette di determinare esattamente i tempi di costruzione e smantellamento delle strutture.
Monitoraggio visivo e controllo genico
Prof.ssa Elisa Franco
Elisa Franco, docente ordinario all’UCLA, aggiunge: “Abbiamo creato una rete genica artificiale capace di gestire sia la formazione che la distruzione delle strutture, oltre a modificarne la composizione in momenti specifici. I mattoncini di DNA sono progettati per cambiare colore in base all’attivazione dei geni, consentendo un monitoraggio visivo in tempo reale dello stato funzionale del sistema”.
Un approccio versatile
Daniela Sorrentino, prima autrice dello studio, che ha concluso il dottorato nel laboratorio della professoressa Franco, sottolinea l’importanza dell’approccio: “Non ci limitiamo a strutture di DNA. Il metodo è estendibile a diversi materiali e sistemi.
Coordinando segnali biochimici, possiamo assegnare funzioni multiple agli stessi componenti, creando materiali dinamici e adattabili”. Questo progresso apre nuove prospettive per la biologia sintetica, con potenziali applicazioni in medicina e biotecnologia.
L’utilizzo di geni sintetici per replicare processi cellulari complessi promette di rivoluzionare il modo in cui si progettano nuovi materiali e trattamenti terapeutici, rendendo possibile l’implementazione di soluzioni avanzate e altamente personalizzabili.
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