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Una gif è stata memorizzata nel dna di un batterio. Sistema Crispr Cas9

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Il dna è a tutti gli effetti una memoria naturale e da tempo i ricercatori sono al lavoro per sfruttare appieno questa capacità di immagazzinare grandi quantità di informazioni. Ma cosa succederebbe se si potessero costringerele cellule, come per esempio i batteri, a utilizzare il loro genoma come un hard disk biologico, utilizzato per registrare e conservare informazioni? Una rivoluzione che potrebbe aprire un nuovo mondo alla possibilità di memorizzazione dei dati digitali. Ma non solo. Si potrebbe andare oltre con la fantasia e immaginare in futuro un dispositivo che possa essere in grado di registrare le esperienze delle cellule durante il loro sviluppo e potenzialmente fornire un nuovo modo per studiare i processi biologici all’interno del nostro corpo. Come potrebbe essere possibile tutto questo? Proviamo a riavvolgere il filo del discorso.

Crispr Cas9

Nel 2016 un team di ricercatori del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering e della Harvard Medical School ha evidenziato come le informazioni avrebbero potuto essere trasferite nelle cellule utilizzando il sistema Crispr Cas9, che utilizza due proteine (Cas1 e Cas2) per inserire un nuovo codice genetico nel dna delle cellule bersaglio, e generare così una sorta di memoria nel genoma dei batteri. Ora, in un nuovo studio apparso suNature, lo stesso team di ricercatori è riuscito a dimostrare che il sistema Crispr Cas9 è stato in grado di codificare nel dna di Escherichia coliinformazioni complesse, come l’immagine digitalizzata di una mano umana e la sequenza dei fotogrammi di una delle prime immagini cinematografiche mai fatte, quella di un cavallo al galoppo realizzata da Eadweard Muybridge. In sostanza, un analogo di questa gif:

 

Il team di ricercatori ha usato i nucleotidi, i mattoni del dna, per produrre un codice che corrispondesse ai singoli pixel di ogni immagine. I fotogrammi, inoltre, sono stati frazionati nel tempo e inseriti nel loro genoma dei batteri nell’ordine in cui sono stati selezionati. Una volta inseriti nel genoma di E.coli, i ricercatori sono stati in grado di recuperare i dati sequenziando il dna e ricostruire le immagini leggendo il codice del nucleotide/pixel, con una precisione del 90% circa.

Crispr Cas9

(Credit: Seth Shipman)

In futuro, il team di ricercatori si concentrerà sulla creazione di dispositivi di registrazione molecolare in altri tipi di cellule e su un sistema capace di memorizzare le informazioni biologiche.“Un giorno saremo in grado di seguire tutto lo sviluppo di un neurone a partire da una cellula staminale”, conclude l’autore Seth Shipman, della Harvard Medical School.





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Wired

Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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Luna, parte la prima missione verso il suo lato nascosto

La missione cinese Chang’e4 parte il 7 dicembre 2018 alle 19.30. Si tratta della prima volta in cui una missione spaziale potrebbe raggiungere la faccia sempre nascosta della Luna, presso il gigantesco cratere nel bacino Polo Sud-Aitken

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(foto: Nasa Goddard) (foto: NASA Goddard)

Una missione unica nel suo genere. Stiamo parlando della cinese Chang’e 4che per la prima volta in assoluto è diretta verso la faccia sempre nascostadella Luna. E che partirà il 7 dicembre 2018 alle nostre 19:30 – orario che in Cina corrisponde alle 2:30 di mattina dell’8 dicembre. La missione è ai blocchi di partenza e prenderà il volo dal centro spaziale di Xichang, chiamato anche Base 27, in provincia di Sichuan, nella Cina sud-occidentale. Chang’e 4 è frutto di un aggiornamento della cinese Chang’e 3, che nel 2013 ha effettuato il primo allunaggio dall’ultima missione, la sovietica Luna 24 nel 1976.

Se tutto procede come previsto, dopo 27 giorni di viaggio, Chang’e 4 prevede l’arrivo di un lander e di un rover nel bacino Polo Sud-Aitken, un cratere meteoritico di grandissime dimensioni, circa 2500 km di diametro, invisibile dalla Terra, nella faccia della Luna perennemente nascosta al nostro pianeta. Precisamente, la missione arriverà nel cratere Von Kármán.

Il bacino Polo Sud-Aitken è il maggiore cratere da impatto sulla Luna e fra i più vasti del Sistema solare, motivo per cui risulta essere un punto di grande interesse per ottenere informazioni sulla formazione della Luna e dei pianeti. Non si sa quanto questo bacino sia antico, tuttavia, secondo le analisi delle missioni Apollo della Nasa, la formazione della maggior parte dei crateri sulla Luna risale a circa 3,9 miliardi di anni fa. Oggi gli scienziati studieranno se anche questo enorme cratere si è formato in quel periodo, così da poter confermare i modelli precedenti.

In generale, gli obiettivi della missione sono descritti in uno studio appena pubblicato su Planetary and Space Science. In particolare, Chang’e 4 studierà la superficie e la sotto-superficie lunare, dunque la geologia della Luna e degli strati interni sottostanti, con un’analisi della composizione mineralogica e topografica. Particolarmente interessanti saranno gli studi radioastronomici, che rileveranno le onde radio emesse da processi fisici nello Spazio, in una regione, come quella del retro lunare, libera da interferenze (quali quelle della ionosfera terrestre, delle aurore e le radio-frequenze prodotte dall’uomo). La missione, inoltre, analizzerà il vento solare, ovvero il flusso di particelle cariche provenienti dal Sole. Mentre un altro esperimento testerà la possibilità di far crescere delle piante sul territorio lunare, nonostante la gravità ridotta: l’agenzia di stampa cinese Xinhua, infatti, riporta che la missione porterà a bordo dei semi di piante e uova del baco da seta, per provarne la coltivazione.

Nessuna missione ha mai raggiunto la parte nascosta della Luna. Dalla Terra vediamo sempre la stessa faccia, circa una metà della superficie del nostro satellite. Questo avviene perché il tempo impiegato dalla Luna a ruotare su stessa è uguale a quello con cui gira intorno alla Terra. Tale fenomeno fa sì che anche riuscire ad arrivare sulla parte oscura non sia semplice, dato che per inviare informazioni da e per la Luna risulterebbe necessario avere una ulteriore sonda per trasmettere le comunicazioni dal lander alla Terra e viceversa. Ma la Cina ha ovviato a questo problema, dato che lo scorso 21 maggio 2018 ha inviato il satellite Queqiao, il satellite relay che rappresenterà un ponte per il passaggio delle informazioni fra la Terra e il lander.

Ancora non è iniziato il countdown per Chang’e 4 e già sappiamo cosa farà la prossima missione cinese Chang’e 5, che riporterà sulla Terra campioni di circa 2 kg prelevati dalle rocce della Luna. Insomma, l’esplorazione di cosa c’è nella parte nascosta della Luna sta per iniziare. Il sogno degli astronomi, come spiega su The Guardian Tamela Maciel dello Uk National Space Centre a Leicester, è quello di porre un radiotelescopio sulla parte nascosta della Luna, dove le interferenze radio sono minimizzate: con questo strumento, spiega la scienziata, potremmo essere in grado di rilevare oggetti celesti lontani e antichi nell’Universo. E Chang’e 4 è il primo passo per arrivare a questo risultato.





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Al via la sperimentazione in tre continenti del primo vaccino contro l’Aids per i bambini

In Italia, Sudafrica e Tailandia. Coordina l’Ospedale Bambino Gesù

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Partirà nel 2019, in 3 continenti, il secondo step della sperimentazione del primo vaccino terapeutico pediatrico contro l’HIV, sviluppato dall’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù in collaborazione con il Karolinska Instituet di Stoccolma. Saranno coinvolti circa 100 bimbi già malati di Aids. L’Ospedale della Santa Sede, infatti, capofila del progetto internazionale di ricerca EPIICAL, ha ottenuto un finanziamento dal National Institute of Health americano che consentirà di testare il vaccino in Italia, Tailandia e Sudafrica.

Il vaccino era stato inizialmente sperimentato nel 2013 dimostrandosi efficace nel tenere sotto controllo il virus sospendendo le terapie antiretrovirali. La nuova sperimentazione segue quindi quella del 2013 dell’Unità Operativa di Infettivologia del Bambino Gesù, all’interno del Dipartimento Pediatrico Universitario Ospedaliero diretto da Paolo Rossi, in collaborazione con la cattedra di Pediatria dell’Università di Roma Tor Vergata. La prima sperimentazione aveva riguardato 20 bambini nati infetti per via materna (contagio verticale), un tipo di trasmissione della malattia che interessa il 95% dei nuovi casi pediatrici ogni anno. Ora partirà la sperimentazione su un campione più ampio, che conterà circa 100 bambini con Aids conclamato alla nascita e da subito in trattamento con terapie standard. Alla vigilia della Giornata Mondiale contro l’AIDS, che si celebra domani 1 dicembre, si contano ancora ogni anno nel mondo circa 180.000 nuove infezioni pediatriche, per un totale di circa 1.800.000 bambini con infezione da HIV. Il vaccino terapeutico mira a ‘educare’ il sistema immunitario di una persona con HIV per aiutarlo a reagire contro il virus che lo ha infettato. I vaccini terapeutici si distinguono da quelli profilattici in quanto i primi servono a curare persone già infette, mentre i secondi hanno una funzione preventiva. Non esiste al momento un vaccino profilattico contro l’HIV.

Il vaccino terapeutico, abbinato alla terapia antiretrovirale classica, aveva già ottenuto risultati positivi determinando il significativo aumento di risposte immunologiche potenzialmente in grado di consentire il controllo della replicazione del virus dell’HIV. L’obiettivo è arrivare ora a disporre di un vaccino terapeutico che consenta di controllare il virus riducendo al minimo o eliminando del tutto la somministrazione di farmaci antiretrovoirali, necessari giornalmente al paziente ma che hanno effetti collaterali tossici.





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Insight, stiamo per tornare su Marte

Lunedì la Nasa torna su Marte con il previsto ammartaggio di Insight. La fase più critica di tutta la missione, che studierà il cuore del pianeta

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Se fosse stata un’insalata sarebbe stata una lattuga, se un gusto di gelato vaniglia. Una zona liscia e piatta, niente canyon, crateri o vulcani. Niente indivia riccia o elaborati mix di creme e biscotti per rimanere nella metafora con cui Bruce Banerdt della Nasa ha descritto la zona di atterraggio del lander InsightElysium Planitia, in prossimità dell’equatore. Quello che serve alla sonda è infatti soprattutto una superficie sicura, quasi banale nei segni particolari, perché la zona di interesse, stavolta, è tutta sotto la superficie.

SFOGLIA LA GALLERIA DELLA MISSIONE INSIGHT

 

La missione della Nasa Insight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), guidata da Banerdt, è infatti tutta volta a studiare l’interno del pianeta Rosso, per cercare di capire qualcosa di più sul nostro vicino ma anche sulla formazione dei pianeti interni del Sistema solare, Terra inclusa. Una missione ambiziosa che sta per entrare nella fase più viva con l’arrivo sul pianeta, il prossimo 26 novembre. E che si presenta già da ora non solo ambiziosa ma anche difficile, come è stato già per gli altri lander e rover che sono andati ad affollare negli anni la superficie marziana, quali Curiosity o lo sfortunato lander Schiaparelli, tra gli ultimi.

Insight

La mappa topografica che illustra la zona di arrivo del lander e quella delle altre missioni che hanno affollato il pianeta negli anni. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

 

Le fasi della discesa

La statistica racconta parte della storia. Solo il 40% di tutte le missioni dirette su Marte son giunte a destinazione, ricorda la Nasa (sottolineando con una punta di orgoglio il fatto che gli Usa sono stati gli unici a far sopravvivere qualcosa su Marte) e la fase di atterraggio è la più critica per qualsiasi navicella e soggetta ai capricci del meteo (sì, anche quello su Marte va seguito in dettaglio per capire come potrebbe influenzare l’arrivo del lander).





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10/14/2013

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