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TOP TEN 2013



Il solito bilancio annuale delle dieci notizie scientifiche più interessanti per i lettori della rivista SCIENCE (rielaborazione da repubblica.it).



Ricostruzione della struttura del recettore CTLA-4 di linfocita T di topo (Wikimedia Commons)1. Immunoterapia contro i tumori.
Scoperta che prevede un attacco immunitario, quindi ad opera dell'organismo stesso tramite cellule del sistema immunitario, contro i tumori. Dopo anni di scarsi risultati questa sembra essere la volta buona



CRISPR, il bisturi genetico.
Questa specie di nanochirurgia genetica, denominata CRISPR (da Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), è resa possibile da un “nanobisturi” scoperto di recente: si tratta di una proteina batterica denominata Cas9, accoppiata a una sequenza di RNA.


cella fotovoltaica a perovskite
Una nuova generazione di celle fotovoltaiche, più economiche e facili da produrre rispetto a quelle tradizionali in silicio, sono basate sulla perovskite, un minerale composto da ossigeno, titanio e calcio. Il tallone d'Achille di questa tecnologia è sicuramente l'efficienza, che attualmente non supera il 15 per cento, contro il 20-25 per cento delle celle tradizionali. Ma era del 3,8 per cento solo quattro anni fa, e c'è da scommettere che migliorerà ancora, grazie al forte sviluppo di cui è protagonista


Progettare vaccini con la biologia strutturale
A maggio, un gruppo di ricercatori dello statunitense National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) ha tracciato nei minimi particolari il meccanismo di azione di un anticorpo in grado di legarsi a una specifica proteina, denominata proteina F, sulla superficie del virus respiratorio sinciziale (RSV), e di inibire così l'infezione da parte di questo virus che nel mondo uccide circa 160.000 bambini ogni anno. A novembre, lo stesso gruppo di ricerca ha dimostrato che il risultato ottenuto in precedenza può essere sfruttato per progettare una proteina F da usare come immunogeno, il principale componente di un vaccino. Le prime sperimentazioni fanno ben sperare che sia questa la strada giusta per trovare un vaccino contro l'RSV.


CLARITY, il cervello trasparente.
Una nuova tecnica di imaging rende il tessuto cerebrale trasparente e quindi i neuroni e le altre cellule cerebrali perfettamente visibili grazie alla rimozione delle molecole lipidiche che costituiscono le membrane cellulari dei tessuti cerebrali, molecole che diffondono la radiazione luminosa rendendo meno nitide le immagini. Questa nuova tecnica permette di sostituire i lipidi con un gel trasparente, lasciando intatto il resto delle strutture cellulari e può essere effettuato solo post mortem.



I mini-organi.
Abbozzi di fegato, mini-reni e anche cervelli: sono questi i minuscoli “organoidi” che ora è possibile realizzare in vitro; senza ulteriori interventi esterni le cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) crescono in modo incontrollato, formando una massa disorganizzata di cellule cardiache, neuroni, denti e peli. I ricercatori hanno però capito come dirigere il differenziamento delle staminali in tessuti strutturati, fino a riprodurre organoidi con alcune funzionalità tipiche degli organi pienamente sviluppati. In prospettiva, si tratta probabilmente del primo passo sulla lunga strada verso la realizzazione di organi funzionali che possano servire da “pezzi di ricambio” per animali ed esseri umani o chiarire alcuni meccanismi cruciali della microcefalia, una condizione patologica in cui il cervello non raggiunge un pieno sviluppo.

Raggi cosmici dalle supernove
Nel 2013 è arrivata la conferma, grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Fermi della NASA che scruta il cielo nei raggi gamma: i raggi cosmici che colpiscono la Terra provengono dalle supernove, le esplosioni che interessano le stelle giunte al termine del loro ciclo vitale. Ogni supernova produce protoni che vengono accelerati dall'onda d'urto che accompagna l'esplosione di supernova; questi poi si scontrano tra di loro, producendo pioni, i quali a loro volta vanno incontro a un processo di decadimento, con la produzione di coppie di fotoni di alta energia, rilevati proprio da Fermi nello spettro di radiazione dei resti di due supernove denominate IC 433 e W44 nella nostra galassia.


Embrioni umani clonati.
La tecnica, denominata trasferimento del nucleo di cellule somatiche (SCNT), è la stessa usata per clonare la pecora Dolly nel 1996 e successivamente ripetuta su topi, maiali, cani e altri animali. Ma non è mai riuscita nell'essere umano, se non per la produzione di embrioni di scarsa qualità, non in grado per esempio di produrre cellule staminali. Nel 2007 però un gruppo dell'Oregon National Primate Resarch Center a Beaverton clonò, proprio con la SCNT, embrioni di scimmia in grado di produrre staminali, dimostrando che nei primati è fondamentale il ruolo della caffeina. Questa sostanza sembra infatti in grado di stabilizzare le molecole cruciali negli ovociti umani. Ora la SCNT si è dimostrata efficace anche nell'uomo; la riprogrammazione di cellule somatiche adulte in cellule staminali pluripotenti è una tecnica alternativa per ottenere cellule staminali affidabile e non gravata da questioni etiche, come invece la clonazione.


Scorrimento del fluido cerebrospinale in un cervello di topo durante il sonno.
Uno studio sui topi ha dimostrato che il cervello ha un sofisticato sistema di autopulizia, che sfrutta l'espansione in volume di una rete di canali tra i neuroni che permette al liquido cerebrospinale di scorrervi in misura maggiore. Questo processo permette di smaltire prodotti di scarto come le proteine beta amiloidi e avviene con maggiore efficienza durante il sonno, con una diminuzione delle dimensioni delle cellule fino al 60 per cento, che lascia più spazio ai canali. Questo risultato suggerisce che l'effetto ristoratore del sonno sia legato almeno in parte a questo meccanismo di smaltimento dei prodotti di scarto del metabolismo, con potenziali implicazioni per la il mantenimento della funzionalità cerebrale.

Un universo batterico nel nostro organismo
Il corpo umano contiene mille miliardi di cellule batteriche, ospitate per lo più nell'apparato digerente e in particolare nell'intestino, che formano quello che viene chiamato biota. Gli scienziati stanno chiarendo molti processi utili al mantenimento dello stato di salute, soprattutto quelli coinvolti nel processi di digestione e delle difese immunitarie, che coinvolgono proprio il biota intestinale. Alcune terapie antitumorali, per esempio, necessitano del buon funzionamento dei microrganismi del nostro intestino per essere efficaci, come dimostrato quest'anno da uno studio pubblicato su "Nature". Altri collegamenti prima sconosciuti riguardano la mancanza di specifici ceppi batterici e l'insorgenza di un tumore del fegato riscontrato con più frequenza nei soggetti obesi, come dimostrato in due studi pubblicati su "Science".

tratto da Repubblica.it dell'11-2-2014