professore associato di chimica dell'Università di Houston, Vassiliy Lubchenko, sta segnalando una nuova scoperta in Comunicazioni sulla natura su come si formano le cellule falciformi. Lubchenko riferisce che le goccioline di liquido, arricchito in emoglobina, formare ammassi all'interno di alcuni globuli rossi quando due molecole di emoglobina formano un legame, ma solo brevemente, per un millesimo di secondo o giù di lì.

Il mistero di come si formano gli ammassi ha lasciato perplessi a lungo gli scienziati. Nei pazienti con la malattia ereditaria del sangue nota come anemia falciforme, o anemia, molecole di emoglobina anormali si allineano in filamenti rigidi all'interno dei globuli rossi, distorcendo le loro forme e rendendo difficile il flusso delle cellule del sangue attraverso i vasi sanguigni stretti. Perché i filamenti crescano, la proteina prima si aggrega in minuscole goccioline liquide più grandi di un atomo, ma così piccole che le loro misurazioni vengono contate in incrementi tra microscopico e macroscopico, detto mesoscopico.

"Anche se relativamente piccolo di numero, i cluster mesoscopici fanno un pugno, " ha detto Lubchenko. "Servono come nucleazione essenziale, o crescita, centri per cose come fibre di anemia falciforme o cristalli di proteine. Le fibre falciformi sono la causa di una malattia debilitante e dolorosa, mentre la produzione di cristalli proteici rimane fino ad oggi lo strumento più importante per i biologi strutturali".

Le fibre non crescono da nessuna parte. Speciale, goccioline di dimensioni mesoscopiche della proteina emoglobina all'interno delle cellule del sangue iniziano la loro formazione. "Si scopre che all'interno delle cellule del sangue, ci sono piccole goccioline di emoglobina che sono ancora più affollate con la proteina rispetto al resto della cellula, " disse Lubchenko. In una svolta inaspettata, queste aree affollate dovrebbero anche avere più molecole legate insieme in "dimeri" o duo, del tipo che dura solo un millisecondo.

"I dimeri sono la chiave per la formazione dei cluster mesoscopici, " riferisce Lubchenko, che suggerisce che un modo per prevenire l'anemia falciforme, che colpisce circa 100, 000 americani, per lo più afroamericani e ispanici, è quello di prevenire la formazione dei grappoli in modo che le fibre non siano in grado di crescere da essi.

Stesso meccanismo, sostanze diverse

Lubchenko sospetta che il "meccanismo del dimero" si applichi a molti altri tipi di proteine ​​e sostanze chimiche solubili. La capacità di produrre un gran numero di minuscole goccioline di liquidi o gel densi, che hanno tutte le stesse dimensioni, possono avere applicazioni nella nanotecnologia e nella sintesi industriale di materiali altamente strutturati. Il lavoro di Lubchenko e del ricercatore Ho Yin Chan implica che indurre deliberatamente la formazione di cluster di dimensioni simili nei liquidi e nei solidi può fornire una strada separata per produrre nanoparticelle di dimensioni uniformi per l'industria.

Egli ipotizza anche che la formazione dei cluster suggerisca "una possibilità allettante che i precursori delle cellule viventi non fossero racchiusi nelle membrane ma, Invece, erano più simili ai cosiddetti organelli privi di membrana, " che Lubchenko pensa abbiano molto in comune con i cluster mesoscopici.

In altre parole, il suo lavoro tocca niente di meno che il mistero della vita.