(AGI) - Trieste, 5 set. - Un team di ricerca capitanato dagliscienziati della Technische Universitat di Monaco (Tum) e checoinvolge anche la Sissa (Scuola Internazionale Superiore diStudi Avanzati) di Trieste ha messo a punto un modello dicellula artificiale, in grado di muoversi e cambiare di formaautonomamente. Il motto del gruppo di ricerca internazionaleguidato da Andreas Bausch e' stato quello di "ritornare alleorigini della cellula" per realizzare il sogno di creare unmodello semplificato di cellula con una funzione specificausando pochi ingredienti basilari. In tal senso stanno seguendoil principio della sintesi biologica in cui singoli blocchicellulari sono assemblati per creare sistemi biologiciartificiali con nuove caratteristiche. La visione dei biofisiciera di creare un modello simile alla cellula con funzionibiomeccaniche in grado di muoversi e cambiare la forma senzainfluenze esterne. Gli scienziati hanno spiegato i risultatinella loro ultima pubblicazione su Science. Il modellobiofisico comprende la membrana, due diversi tipi dibiomolecole e una sorta di "carburante". L'involucro, cioe' lavescicola, e' fatto con un doppio strato di membrana lipidica,analogamente alle membrane delle cellule naturali. Gliscienziati hanno riempito le vescicole con microtubuli,componenti a forma di tubo del citoscheletro, e da molecole dichinesina. Nelle cellule, le molecole di chinesina normalmentefunzionano come motori molecolari che trasportano i blocchi dicellule lungo i microtubuli. Nell'esperimento, questi motorispingono costantemente i microtubuli uno accanto all'altro. Perquesto, la chinesina necessita dell'energia trasportatadall'Atp, disponibile anche nel setup sperimentale.Da un punto di vista fisico, i microtubuli formano un cristalloliquido bidimensionale sotto la membrana, che e' in uno statodi permanente movimento. Un aspetto cruciale nella strutturadella cellula artificiale e' la presenza di "difettitopologici" nel cristallo liquido che forma l'involucro, unaspetto che le permette di deformarsi in modo autonomo. E'proprio per spiegare l'esistenza di questi difetti che imatematici ricorrono al teorema di Poincare'-Hopf. "Quando cipettiniamo la mattina" spiega Luca Giomi, matematico applicatodella Sissa "per quanto possiamo impegnarci, non riusciremo maia eliminare la girella sulla nuca. E' un esempio di difettotopologico, cioe' una singolarita' all'interno di una strutturaordinata che e' impossibile da eliminare attraverso unadeformazione continua". Come nell'esempio dei capelli, anche imicrotubuli che formano l'involucro della cellula artificialepresentano delle "girelle". A causa delle forze esercitate daimicrotubuli, tuttavia, questi difetti sono in continuomovimento. Sorprendentemente, questo movimento non avviene inmodo causale, ma consiste in un'oscillazione regolare fra dueparticolari conformazioni. "Questa oscillazione funge da motore- continua Giomi - e fornisce alla cellula il suo ciclovitale". "Con il nostro modello di sintesi biomolecolare,abbiamo creato una nuova opzione per lo sviluppo di modelliminimali di cellula" spiega Bausch. "E' adatto idealmente adaumentare la complessita' in maniera modulare, per ricostruireprocessi cellulari come la migrazione o la divisione dellecellule in modo controllato. Che il sistema creatoartificialmente puo' essere ampiamente descritto da un punto divista fisico, ci fa sperare che nelle prossime fasi saremoanche in grado di scoprire i principi di base dietro ledeformazioni cellulari molteplici". -