Le proteine hanno una dinamica molecolare simile a quella dei solidi cristallini. E, proprio come accade per i cristalli, la loro stabilità è legata all’ampiezza delle fluttuazioni locali. È questa la scoperta di un team internazionale di ricercatrici e ricercatori delle università di Pisa, Perugia, Verona, Paris Diderot Sorbonne-CNRS e del CNR-IPCF che emerge da uno studio recentemente pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences - USA”.
“Conoscere le proprietà dinamiche delle proteine è una sfida fondamentale per la ricerca biofisica perché le proteine regolano il metabolismo cellulare, dunque sono la chiave per comprendere la vita”, spiegano il professore Simone Capaccioli e la dottoressa Maria Pachetti del Dipartimento di Fisica dell’Ateneo pisano.
La ricerca ha mostrato una sorprendente somiglianza fra la fusione dei solidi cristallini e quella delle biomolecole allo stato nativo evidenziando che i due sistemi, apparentemente così diversi, condividono il comportamento dinamico in prossimità delle transizioni di fase.
“Ai dati raccolti – continua Pachetti - possiamo aggiunge anche un’importante acquisizione teorica, ovvero che i modelli sviluppati per la fisica dello stato solido possono essere applicati con successo ai sistemi biologici complessi”.
I ricercatori sono giunti al risultato inserendo una proteina modello in tre solventi diversi per osservarne la dinamica veloce, cioè le trasformazioni in tempi inferiori al nanosecondo, in corrispondenza della transizione di fusione (unfolding). La sperimentazione ha mostrato che, nonostante la temperatura di fusione della proteina cambi in base al tipo di solvente usato, in prossimità della temperatura di fusione, ovvero di unfolding irreversibile, le sue fluttuazioni locali raggiungono sempre lo stesso valore. Questo mostra un’analogia sorprendente con il criterio di Lindemann, proposto nel 1910 per la fusione dei solidi, secondo il quale i cristalli fondono quando le fluttuazioni atomiche medie eccedono un certo valore di soglia del reticolo cristallino. L’analogia osservata non solo ha offerto dati inediti sulla relazione fra flessibilità e stabilità della struttura delle proteine, ma può consentire di predire l’unfolding in speciali contesti (ad esempio, nei diversi ambienti cellulari) a partire dallo studio delle fluttuazioni termiche locali delle proteine.
“Risultati di questa portata sono possibili solo grazie alla collaborazione di ricercatrici e ricercatori di diverse discipline – conclude Capaccioli – per lo studio della dinamica molecolare ci siamo avvalsi di tecniche di simulazione numerica e di esperimenti, in particolare dello scattering elastico di neutroni, condotti presso il centro di ricerca europeo Laue-Langevin Institute di Grenoble”.

Le proteine hanno una dinamica molecolare simile a quella dei solidi cristallini. E, proprio come accade per i cristalli, la loro stabilità è legata all’ampiezza delle fluttuazioni locali. È questa la scoperta di un team internazionale di ricercatrici e ricercatori delle università di Pisa, Perugia, Verona, Paris Diderot Sorbonne-CNRS e del CNR-IPCF che emerge da uno studio recentemente pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences - USA”.

“Conoscere le proprietà dinamiche delle proteine è una sfida fondamentale per la ricerca biofisica perché le proteine regolano il metabolismo cellulare, dunque sono la chiave per comprendere la vita”, spiegano il professore Simone Capaccioli e la dottoressa Maria Pachetti del Dipartimento di Fisica dell’Ateneo pisano.

La ricerca ha mostrato una sorprendente somiglianza fra la fusione dei solidi cristallini e quella delle biomolecole allo stato nativo evidenziando che i due sistemi, apparentemente così diversi, condividono il comportamento dinamico in prossimità delle transizioni di fase.

“Ai dati raccolti – continua Pachetti - possiamo aggiunge anche un’importante acquisizione teorica, ovvero che i modelli sviluppati per la fisica dello stato solido possono essere applicati con successo ai sistemi biologici complessi”.

I ricercatori sono giunti al risultato inserendo una proteina modello in tre solventi diversi per osservarne la dinamica veloce, cioè le trasformazioni in tempi inferiori al nanosecondo, in corrispondenza della transizione di fusione (unfolding). La sperimentazione ha mostrato che, nonostante la temperatura di fusione della proteina cambi in base al tipo di solvente usato, in prossimità della temperatura di fusione, ovvero di unfolding irreversibile, le sue fluttuazioni locali raggiungono sempre lo stesso valore. Questo mostra un’analogia sorprendente con il criterio di Lindemann, proposto nel 1910 per la fusione dei solidi, secondo il quale i cristalli fondono quando le fluttuazioni atomiche medie eccedono un certo valore di soglia del reticolo cristallino. L’analogia osservata non solo ha offerto dati inediti sulla relazione fra flessibilità e stabilità della struttura delle proteine, ma può consentire di predire l’unfolding in speciali contesti (ad esempio, nei diversi ambienti cellulari) a partire dallo studio delle fluttuazioni termiche locali delle proteine.

“Risultati di questa portata sono possibili solo grazie alla collaborazione di ricercatrici e ricercatori di diverse discipline – conclude Capaccioli – per lo studio della dinamica molecolare ci siamo avvalsi di tecniche di simulazione numerica e di esperimenti, in particolare dello scattering elastico di neutroni, condotti presso il centro di ricerca europeo Laue-Langevin Institute di Grenoble”.

---

Foto in alto: Schema dell’azione di un additivo (in rosso) sulla proteina (in grigio), immagine realizzata da Marina Katava, per gentile concessione.
Foto in basso: Alcuni degli autori (da sinistra a destra): Maria Pachetti e Simone Capaccioli (Dip. Fisica Università Pisa), Alessandro Paciaroni (Università di Perugia).

L’Università di Pisa, il Dipartimento di Giurisprudenza e i Consigli dell’Ordine degli Avvocati di Pisa, Livorno, Lucca, Massa Carrara e La Spezia hanno firmato le convenzioni necessarie a disciplinare l’anticipo di un semestre di tirocinio per l’accesso alla professione forense.

L’accordo è stato sottoscritto in rettorato, martedì 10 ottobre 2017, dal rettore Paolo Mancarella, dal direttore del Dipartimento di Giurisprudenza, Emanuela Navarretta, e dai presidenti Maria Grazia Fontana (Ordine di Lucca), Salvatore Gioè (Ordine di Massa Carrara), Salvatore Lupinacci (Ordine di La Spezia), Walter Maccioni (Ordine di Livorno), Stefano Pulidori (Ordine di Pisa).

Grazie a questi accordi, gli studenti pisani, fin dal quarto anno del corso di studi magistrale in Giurisprudenza e, dunque, prima di conseguire il diploma di laurea, potranno svolgere sei mesi di tirocinio per l’accesso alla professione forense, con la supervisione congiunta di un professore universitario e di un professionista del Foro.

"I tirocini - ha commentato il rettore Paolo Mancarella - saranno per gli studenti un’esperienza formativa particolarmente qualificata, che potrà essere molto utile per indirizzare il loro percorso professionale. È importante sottolineare inoltre il significato di questa collaborazione tra diverse istituzioni, che mira alla formazione dei giovani studenti e laureandi del corso di laurea magistrale in Giurisprudenza, creando un importante ponte tra università e mondo del lavoro e delle professioni".

Il Sistema Museale di Ateneo comunica che, in occasione dell'inizio dell'Anno Accademico, lo store del Cherubino applica lo sconto del 40% su tutti gli articoli con il logo dell'Università di Pisa (Orto e Museo Botanico di via Ghini n.13).

Lo sconto non è cumulabile ed è valido per tutta la cittadinanza. 

Il Sistema Museale di Ateneo comunica che, in occasione dell'inizio dell'Anno Accademico, lo store del Cherubino applica lo sconto del 40% su tutti gli articoli con il logo dell'Università di Pisa (Orto e Museo Botanico di via Ghini n.13).

Lo sconto non è cumulabile ed è valido per tutta la cittadinanza.

Sabato 14 ottobre a La città del teatro di Cascina si terrà lo spettacolo "Molly e Marion", soliloquio tratto da Ulisse di James Joyce. Per lo spettacolo in questione, che fa parte della rassegna NOT- Nuovi Orizzonti Teatrali- gli iscritti all’Università di Pisa avranno diritto ad uno sconto sul biglietto previa prenotazione al numero 3458212494 o alla mail Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Molly e Marion
Soliloquio direttamente tratto da “Ulisse” di James Joyce, con Simona Generali e Lara Panicucci clarinetto, musica di Silvio Bernardi, regia di Simona Generali, disegno di luci di Silvio Bernardi, produzione Teatro Colombo Valdottavo e Spazio Leopoldo in collaborazione con Dryas Teatro Natura
Molly siamo noi, noi donne, tutte noi, che sorridono alla vita, che sognano un incantesimo, che immaginano lidi dorati e emozioni inaspettate. Molly siamo noi, noi tutte che si deprimono rinchiudendosi in casa con l’eccesso di paura di vivere quello che aspetterebbe fuori, con l’ansia di doversi preparare a quel futuro che temono. Molly sono io, Molly sei tu, che non riesce a vivere come avrebbe desiderato. Molly sono loro e siamo noi che abbiamo un passato ricco di forti esperienze, così pieno che potrebbe bastare per il resto della vita. Molly e Marion, due facce della stessa donna, o una faccia di due donne diverse, Molly e Marion.

Promozione studenti
1 biglietto 5 euro

Esperte nei processi di apprendimento e insegnamento, le professoresse Rosetta Zan e Anna Baccaglini-Frank del dipartimento di Matematica dell'Università di Pisa, sono autrici di "Aver successo in matermatica. Strategie per l'inclusione e il recupero", appena uscito per la Utet.

Il volume affronta il problema delle difficoltà in matematica, un fenomeno molto diffuso nel nostro paese, a qualsiasi livello scolare.

L’approccio tradizionale a questo problema consiste nel ripetere agli studenti alcuni argomenti, in genere quelli ritenuti più significativi o più difficili. Tale intervento difficilmente riesce a produrre dei cambiamenti significativi, e del resto appare discutibile sotto diversi aspetti: è un intervento locale, in quanto circoscritto a uno o più argomenti, quando in genere le difficoltà degli studenti sono generalizzate, cioè prescindono dall’argomento; inoltre non tiene conto della varietà di ‘diagnosi’ fatte dal docente («non si impegna», «ha lacune di base», «non ha metodo di studio», «ha un atteggiamento negativo»...), anche perché tali diagnosi sono spesso così vaghe da non essere in grado di suggerire azioni didattiche adeguate.

Il volume – articolato in 8 Unità - vuole aiutare i docenti a superare le criticità dell’azione tradizionale di recupero, suggerendo un approccio alternativo. Dopo una breve introduzione teorica sui limiti dell’approccio tradizionale alle difficoltà in matematica (Unità 1), viene affrontato il tema della responsabilità dell’apprendimento (Unità 2), proponendo alcune strategie e materiali. Nell’Unità 3 viene approfondito il caso delle difficoltà locali, cioè circoscritte a un argomento specifico, con una riflessione sull’interpretazione degli errori. Nelle tre Unità successive si esaminano alcune possibili cause di difficoltà generalizzate (metodo di studio e in generale gestione delle risorse, lacune di base, atteggiamento negativo verso la matematica) presentando per ognuna strategie didattiche e materiali da utilizzare in classe. Nell’Unità 7 vengono presentate alcune proposte operative sull’organizzazione di interventi di recupero. Infine nell’Unità 8, curata da Anna Baccaglini-Frank, viene descritto a titolo di esempio un percorso di recupero su un argomento specifico e significativo, il concetto di funzione.

Martedì 10 ottobre a La città del teatro di Cascina si terrà lo spettacolo "Men in the cities" di Chris Goode. Per lo spettacolo in questione, che fa parte della rassegna TREND – Nuova Drammaturgia Anglosassone- gli iscritti all’Università di Pisa avranno diritto ad uno sconto sul biglietto previa prenotazione al numero 3458212494 o alla mail Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo. 

"Men in the cities" di Chris Goode, regia Silvio Peroni, produzione Festival Quartieri dell’Arte Viterbo in coproduzione con Ludwig Forteresse e Fondazione Odyssea
Sullo sfondo di due morti violente, l’apparentemente inspiegabile suicidio di un ragazzo e l’omicidio del batterista Lee Rigby fuori dal Royal Artillery Barracjs di Woolwich nel maggio 2013, questo monologo di Chris Goode, Men in the cities, è un imponente racconto sulle forze che danno forma alle relazioni umane. Quest’opera racconta di quel luogo oscuro in cui gli uomini sfogano la loro rabbia non solo l’uno contro l’altro, ma anche e soprattutto verso se stessi. Dentro ogni uomo vi è un potenziale terrorista – e questa idea è molto difficile da accettare. Ci sono uomini che, allo stesso tempo, sono padri amorevoli e figli esemplari: l’opera di Goode vuole indagare in entrambe le direzioni. Attraverso brevi istantanee di vita apparentemente disconnesse, questi “men in the cities”, uomini di città, presentano un ritratto impegnativo ma radicalmente umano della nostra vita quotidiana e della virilità.

Promozione riservata agli studenti
Ingresso: 5 euro

Esperte nei processi di apprendimento e insegnamento della matematica, le professoresse Rosetta Zan e Anna Baccaglini-Frank del dipartimento di Matematica dell'Università di Pisa, sono autrici di "Aver successo in matermatica. Strategie per l'inclusione e il recupero", appena uscito per la Utet.

Presentiamo qui una breve presentazione del volume a firma di Rosetta Zan.

***************************

Il volume affronta il problema delle difficoltà in matematica, un fenomeno molto diffuso nel nostro paese, a qualsiasi livello scolare.

L’approccio tradizionale a questo problema consiste nel ripetere agli studenti alcuni argomenti, in genere quelli ritenuti più significativi o più difficili. Tale intervento difficilmente riesce a produrre dei cambiamenti significativi, e del resto appare discutibile sotto diversi aspetti: è un intervento locale, in quanto circoscritto a uno o più argomenti, quando in genere le difficoltà degli studenti sono generalizzate, cioè prescindono dall’argomento; inoltre non tiene conto della varietà di ‘diagnosi’ fatte dal docente («non si impegna», «ha lacune di base», «non ha metodo di studio», «ha un atteggiamento negativo»...), anche perché tali diagnosi sono spesso così vaghe da non essere in grado di suggerire azioni didattiche adeguate.

Questo volume – articolato in 8 Unità - vuole aiutare i docenti a superare le criticità dell’azione tradizionale di recupero, suggerendo un approccio alternativo. Dopo una breve introduzione teorica sui limiti dell’approccio tradizionale alle difficoltà in matematica (Unità 1), viene affrontato il tema della responsabilità dell’apprendimento (Unità 2), proponendo alcune strategie e materiali. Nell’Unità 3 viene approfondito il caso delle difficoltà locali, cioè circoscritte a un argomento specifico, con una riflessione sull’interpretazione degli errori. Nelle tre Unità successive si esaminano alcune possibili cause di difficoltà generalizzate (metodo di studio e in generale gestione delle risorse, lacune di base, atteggiamento negativo verso la matematica) presentando per ognuna strategie didattiche e materiali da utilizzare in classe. Nell’Unità 7 vengono presentate alcune proposte operative sull’organizzazione di interventi di recupero. Infine nell’Unità 8, curata da Anna Baccaglini-Frank, viene descritto a titolo di esempio un percorso di recupero su un argomento specifico e significativo, il concetto di funzione.

Rosetta Zan

Pisa si conferma una delle capitali di eccellenza per gli studi della bioingegneria, aggiudicandosi due dei premi di dottorato conferiti annualmente dal Gruppo Nazionale di Bioingegneria alle tesi di ricerca più meritevoli. Tra i lavori premiati infatti ci sono anche quelli di Chiara Magliaro e Mimma Nardelli, studentesse e poi dottorande al dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, e che hanno condotto le loro ricerche presso il Centro dell’Università di Pisa “E.Piaggio”.
La prima tesi di ricerca premiata, con il premio di dottorato “La Bioingegneria”, conferito per studi sul tema dei modelli, segnali di controllo e sistemi biologici, è andato a Mimma Nardelli, per lo studio e l'applicazione di nuovi metodi di analisi non-lineare ai segnali fisiologici. Durante gli anni del dottorato, Mimma ha condotto le sue ricerche nel gruppo “Computational Physiology and Biomedical Instruments” presso il BioLab, un laboratorio congiunto tra il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e il Centro di Ricerca “E. Piaggio” dell’Ateneo, in cui vengono condotte ricerche avanzate che riguardano lo studio dell’asse cuore-cervello, mettendo a punto sia strumenti teorici per analizzare e interpretare i segnali che manda il nostro corpo e convertirli in informazioni sullo stato generale e mentale del soggetto, sia dispositivi, come maglie sensorizzate, in grado di catturare e leggere questi segnali.
Nel contesto del progetto europeo PSYCHE (Personalised monitoring Systems for Care in Mental Health) si è occupata della ricerca di nuovi possibili marker dello stato umorale di soggetti con diagnosi di disturbo bipolare, attraverso l'analisi non-lineare dei segnali elettrocardiografici acquisiti attraverso sistemi indossabili. Ha inoltre validato l'applicazione di tali metodologie allo studio della variabilità della frequenza cardiaca durante protocolli di stimolazione sensoriale, ad esempio attraverso dispositivi aptici indossabili (progetto europeo WEARHAP, Wearable Haptics for Humans and Robots). Inoltre ha contributo a mettere a punto gli algoritmi di predizione dell'insorgenza di sintomi depressivi (progetto europeo NEVERMIND, NEurobehavioural predictiVE and peRsonalised Modelling of depressIve symptoms duriNg primary somatic Diseases with ICT-enabled self-management procedures)”
Chiara Magliaro si è aggiudicata invece il premio “Massimo Grattarola”, istituito per tesi di ricerca in Neuroingegneria e Bionanotecnologie, per i suoi studi sul cervello. Si è infatti occupata dello sviluppo di un metodo che, combinando tecniche avanzate di microscopia digitale e algoritmi di elaborazione e classificazione delle immagini, permette di ottenere una mappa tridimensionale della struttura neuronale del cervello. Tramite algoritmi intelligenti, l'immagine digitale di un singolo neurone viene estratta dall'intricata "foresta neuronale" tipica del cervello dei mammiferi, e in questo modo è possibile ricavare informazioni accurate sulla morfologia e la complessità delle cellule cerebrali. Lo scopo è quello di comprendere in maniera più esaustiva l'anatomia micro-strutturale del cervello e il suo contributo alla funzione cerebrale, e a studiare l'eziologia di malattie neurodegenerative e dello sviluppo, come i disordini dello spettro autistico o il morbo di Parkinson.