Grazie alla tecnica di animazione stop-motion, usata in lungometraggi come 'Galline in fuga' e il 'Piccolo principe', gli scienziati della Scuola internazionale superiore di studi avanzanti (Sissa) di Trieste hanno creato brevi film di animazione che riproducono la transizione di piccoli frammenti di Rna da una conformazione all’altra. Il risultato è stato pubblicato sulla rivista 'Nucleic Acids Research'. I ricercatori hanno ottenuto dei mini filmati che mostrano la transizione dei filamenti da una conformazione 'distesa' al 'tetraloop', in cui dei pezzetti di Rna sono formati da 4 nucleotidi ripiegati in una sorta di asola.
"La cosa importante è che l’abbiamo fatto con immagini di conformazioni osservate, quindi reali e possibili - afferma Giovanni Bussi, docente della Sissa che ha coordinato il lavoro del primo autore Sandro Bottaro, ricercatore Sissa, e di Alejandro Gil-Ley, studente della Sissa - La tecnica naturalmente è 'orizzontale', nel senso che può essere applicata a diverse altre strutture dell’Rna, ma anche ad altre proteine e molecole, a patto di avere un database cristallografico consistente".
La tecnica di animazione in stop-motion si basa sulla realizzazione di una serie di fotografie che diventano in seguito da veri e propri fotogrammi, e una volta riproposte in rapida sequenza sul video danno l’effetto ottico di un movimento. Gli scienziati hanno pescato le immagini dell'Rna in un enorme database internazionale di immagini cristallografiche, il Protein Data Bank (Pdb).
Il team guidato da Bussi studia la dinamica molecolare dell’Rna, e cioè il modo in cui questa molecola assume diverse forme nello spazio tridimensionale. L’Rna è una molecola formata da una lunga catena di nucleotidi, importantissima in molti processi cellulari, specie nella trascrizione genica, ma non solo. Si trova in tantissime conformazioni, con dimensioni e funzioni variabili. Alcune strutture tipiche e ricorrenti hanno particolare importanza, e per questo gli scienziati le studiano, cercando anche di capire come si passa da una forma a un’altra. Una struttura importante sono i 'tetraloop', dei pezzetti di Rna formati da 4 nucleotidi ripiegati in una sorta di asola. Bussi e i ricercatori hanno deciso di adottare una tecnica davvero ingegnosa, basata su una sorta di stop-motion molecolare.
"Solitamente lavoriamo con le simulazioni al computer, ma in questo caso siamo partiti dai dati sperimentali, per avere un’immagine reale della molecola - ricorda Bussi - Abbiamo perciò rovistato nel Protein Data Bank (Pdb), che contiene le immagini cristallografiche di un grandissimo numero di proteine. Un’immagine cristallografica è una sorta di fotografia in 3D della proteina". All’interno di questo immenso database Bussi e colleghi sono andati a cercare le immagini dell’Rna e in particolare quelle di alcune sequenze specifiche, formate da solo 4 nucleotidi.
"In generale le 'fotografie' ritraggono una proteina molto più grande (un po’ come nel caso del sorriso, che in genere è parte di un ritratto più ampio) - spiega Bottaro - Una volta isolate tutte le nostre fotografie restava però il problema di metterle in ordine". Bussi e colleghi però hanno usato un asso nella manica. "Qualche tempo fa abbiamo messo a punto un software in grado di fornire la stima della somiglianza fra una conformazione di Rna e un’altra" puntualizza Bussi. "Proprio grazie a questo programma abbiamo potuto ordinare le immagini in sequenze coerenti", prosegue. I ricercatori hanno così ottenuto il filmati d'animazione che mostrano la transizione dei filamenti da una conformazione 'distesa' al tetraloop.
