LA VOCE DEL MASTER – Proprio come un grande fratello sul mondo submicroscopico, i raggi X duri ci permetteranno di vedere presto le interazioni fra le varie componenti cellulari in tempo reale.
Due studi (qui e qui) pubblicati su Nature dimostrano come le applicazioni del primo ed unico laser a raggi X duri, il Linac Coherent Light Source presso il Centro dell’Acceleratore Lineare di Stanford (SLAC), potrebbero rivoluzionare lo studio della biologia strutturale e in seguito della fisiologia cellulare.
Già da 50 anni gli scienziati utilizzano i raggi X per determinare la struttura di macromolecole, come le proteine e gli acidi nucleici, dopo averle cristallizzate (per mantenere integra la struttura) al fine di realizzare immagini in 3-D attraverso il fenomeno della diffrazione. Queste metodologie richiedono anni e molti soldi per ottenere cristalli proteici grandi a sufficienza per poter essere analizzati, inoltre sono pressoché inutili per risalire alla struttura di proteine di membrana coinvolte in importanti processi di segnalazione cellulare e di interazioni con farmaci. I raggi X duri rappresentano una veloce ed economica soluzione per queste difficoltà. Sono infatti un miliardo di volte più brillanti e veloci rispetto alle precedenti sorgenti e così intensi da tagliare il metallo! Nei due studi pubblicati su Nature, un gruppo di 80 ricercatori appartenenti a 21 istituzioni diverse provenienti da tutto il mondo, in soli 2 mesi nel 2009, è riuscito a determinare la struttura di una proteina di membrana, utilizzandola sottoforma di nanocristalli piccoli e veloci da ottenere, ed un virus, non cristallizzato.
Questa nuova metodologia prevede che un flusso continuo di nanocristalli proteici o virus, venga irradiato dal fascio di raggi X duri che nell’arco di un milionesimo di miliardesimo di secondo, prima che la particella letteralmente vaporizzi, ne realizza un’istantanea. Combinando milioni di queste istantanee i ricercatori sono giunti alle due strutture tridimensionali raffigurate nelle pubblicazioni. A oggi, i raggi X duri hanno permesso ai ricercatori di realizzare “solo” dei ritratti 3-D, ma il passo verso la possibilità di realizzare veri e propri cortometraggi sulla real life cellulare e addirittura atomica non è più solo fantascienza ma una realtà dell’era post-genomica.
