Giovedì, 24 Novembre 2022 14:28

Ricerca. L’Università di Trento scopre come si avvolgono anelli delle molecole

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LO studio pubblicato sulla rivista internazionale Physical Review Letters

A differenza delle catenine che si portano al collo, che restano come sono, ce ne sono altre che danzano e cambiano forma. Sono le collanine microscopiche, capaci di torcersi, estendersi e avvolgersi su se stesse. Si sono concentrati proprio su queste tre fisici del network europeo Eutopia Cost coordinato da UniTrento. 

Il loro articolo 'Circular polycatenanes: Supramolecular structures with topologically tunable properties' è uscito sulla rivista internazionale Physical Review Letters. "Se da tempo si è ormai compreso come la conformazione del Dna sia di fondamentale importanza per la regolazione di un gran numero di processi biologici, ora si tratta di capire cosa accade negli anelli di anelli di molecole e come potrebbero essere utilizzati in futuro per progettare innovativi materiali con proprietà elastiche particolari oppure materiali smart per la micro-sensoristica e per altre applicazioni tecnologiche - dice Luca Tubiana del dipartimento di fisica dell'Università di Trento, primo autore e corresponding author dell'articolo -. 

I polimeri che formano i nostri corpi, come le proteine e il Dna, sono molecole fatte di piccole unità che si ripetono, tenute assieme da legami chimici. Nel secondo dopoguerra, la scoperta di nuove tecniche per sintetizzare lunghi polimeri portò al boom dell'industria della plastica. 

Di recente, la ricerca in chimica ha sviluppato tecniche per assemblare composti sopramolecolari tenuti insieme non da legami chimici, bensì da incastri meccanici, come gli anelli di una catena. Tra questi, ad esempio, i policatenani, composti in grado di superare le proprietà chimiche e fisiche dei polimeri". Tubiana sottolinea che "dal nostro articolo emerge che i policatenani circolari presentano proprietà fisiche e geometriche molto simili agli anelli di Dna. In particolare, mostriamo che una versione del teorema di Calugareanu-White-Fuller sul collegamento tra proprietà locali e globali, vale anche per queste strutture. In altre parole dallo studio teorico che abbiamo svolto si intuisce come anche nelle strutture sopramolecolari, come nella fisica del Dna, c'è un nesso tra ciò che avviene in una parte della struttura e nel suo insieme".

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