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Un'antica controversia scientifica: come hanno fatto Pauling e Crick a scoprire il segreto dell'elica coniugata?
Negli anni '50 nella comunità scientifica furono condotti numerosi studi sulla struttura delle proteine. Le eliche coniugate, o coeliche, sono diventate un importante argomento di ricerca e questa caratteristica strutturale è presente in molte proteine. Al centro di questa affascinante storia c'è l'acceso dibattito tra i famosi scienziati Linus Pauling e Francis Crick. I due scienziati si sono davvero rubati idee progettuali nella loro ricerca indipendente?
Scoperta della coelica
L'esistenza di strutture coeliche suscitò polemiche quando fu proposta per la prima volta. Pauling e Crick conclusero quasi simultaneamente che questa struttura era possibile. Nell'estate del 1952, Pauling si recò in Inghilterra per visitare il laboratorio di Crick e i due discussero di vari argomenti. Crick chiese addirittura a Pauling se avesse preso in considerazione il concetto di co-spirali, e Pauling rispose di sì. Da allora Paulin ha continuato la ricerca sull'argomento e ha presentato un articolo completo alla rivista Nature in ottobre.
"Quanto è labile il confine tra innovazione e plagio nel processo di ricerca scientifica?"
Crick era insoddisfatto del rapporto di Paulin poco dopo. Credeva che Paulin gli avesse rubato l'idea e presentò un articolo più breve pochi giorni dopo la consegna del manoscritto di Paulin. Dopo qualche dibattito, il team di Crick concluse che entrambe le parti avevano scoperto il concetto in modo indipendente e che non si era verificato alcun furto di conoscenza. Il breve articolo di Crick proponeva un modello strutturale della coelica e introduceva metodi di repulsione e computazionali per determinarne la struttura.
Struttura molecolare della coelica
La struttura di una coelica consiste in uno schema ripetuto di residui amminoacidici idrofobici e carichi chiamati ripetizioni eptapeptidiche. Nello specifico, questo modello ripetuto è
"La stabilità di questa struttura deriva dal seppellimento di superfici idrofobiche."
Ruolo in biologia
La struttura coelicoidale è un elemento stabilizzante molto importante in una varietà di proteine, che può promuovere le interazioni tra le proteine e mantenere varie funzioni cellulari. Le sue funzioni principali includono: fusione della membrana, spaziatura molecolare, etichettatura dell'oligomerizzazione, movimento delle vescicole e struttura cellulare. Ad esempio, l’infezione da HIV si basa sulle proprietà di fusione della membrana delle coeliche per entrare nelle cellule ospiti. Dopo che la glicoproteina gp120 si lega al recettore della cellula ospite, la sequenza peptidica di fusione della membrana gp41 consente al virus di fondersi con la membrana cellulare e infine di ottenere l'ingresso.
Design e applicazioni biomediche
Con l'approfondimento delle conoscenze sulle coeliche, gli scienziati hanno iniziato a esplorarne il potenziale applicativo in campo biomedico. Poiché le coeliche sono semplici da progettare e versatili, gli scienziati sperano di sfruttare le loro proprietà per sviluppare nuovi sistemi di somministrazione dei farmaci. Le strutture coelicoidali possono essere utilizzate per ottenere un targeting preciso di cellule o molecole specifiche, il che è fondamentale per migliorare l'efficacia dei trattamenti farmacologici.
"Nuove nanostrutture e blocchi proteici possono essere creati attraverso la combinazione di coeliche."
Inoltre, l'uso dei coelici come elementi costitutivi di base delle proteine sta cambiando il modo in cui viene eseguita la coltura cellulare tridimensionale. Questi metodi non solo aiutano gli scienziati a studiare l’ingegneria dei tessuti, ma forniscono anche nuovi modi per migliorare i trattamenti e la ricerca accademica. Con l’avanzare della scienza, quanto influenti avranno queste piccole strutture nel promettente futuro?
