Un team guidato dalla Georgia Tech ha adattato la strategia dei ciliati per controllare reti proteiche artificiali senza motori alimentati da ATP. I ricercatori hanno prodotto la proteina legante il calcio Tcb2, derivata da Tetrahymena thermophila. In provetta la proteina forma una rete fibrosa che si contrae quando viene esposta al calcio.
Per decidere dove rilasciare il calcio il gruppo ha usato un chelante sensibile alla luce, una molecola che trattiene il calcio fino all'illuminazione. Proiettando motivi luminosi a forma di stelle e cerchi, la rete si è assemblata e contratta seguendo quei disegni. Con impulsi di luce la rete può contrarsi ripetutamente per circa 150 cicli e raggiunge velocità di contrazione attorno a 0,4 micrometri al secondo.
I ricercatori hanno anche mostrato che la rete può spostare particelle microscopiche. Hanno sviluppato inoltre un modello al computer e, tramite simulazioni e apprendimento per rinforzo, hanno imparato a generare motivi luminosi che spingono o tirano la rete. Il lavoro proviene dal laboratorio di Saad Bhamla ed è stato finanziato in parte dalla National Science Foundation.
Parole difficili
- ciliato — organismo unicellulare con ciglia per muoversiciliati
- contrarre — ridurre la lunghezza o fare stringere qualcosacontrae
- chelante — molecola che trattiene ioni come il calcio
- impulso — breve segnale o stimolo usato per attivareimpulsi
- simulazione — esperimento al computer che riproduce un processosimulazioni
- apprendimento per rinforzo — metodo che impara decisioni provando e correggendo
- particella — piccola unità di materia visibile al microscopioparticelle
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Domande di discussione
- In che modi pratici immagini che una rete che si contrae con la luce possa essere utile?
- Quali sono i vantaggi di usare un chelante sensibile alla luce invece di motori alimentati da ATP?
- Come cambieresti i motivi luminosi per spostare meglio le particelle microscopiche?
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