Genetica

Immagina di osservare milioni e milioni di misteriose mutazioni genetiche. Con la tecnologia di editing genetico CRISPR, alcune di queste mutazioni potrebbero avere un potenziale terapeutico. Tuttavia, dimostrarlo significherebbe molte migliaia di ore di lavoro in laboratorio. Solo capire quali valgono la pena di essere esplorate ulteriormente richiederebbe molto tempo e denaro. Ma cosa succederebbe se potessi farlo nel regno virtuale con l'intelligenza artificiale?

I sistemi Organ-on-chip (OOC) stanno rivoluzionando l’ingegneria dei tessuti fornendo modelli dinamici della struttura dei tessuti, della funzione a livello di organo e dei fenotipi delle malattie utilizzando cellule umane. Tuttavia, i componenti non biologici dei dispositivi OOC spesso limitano la ricapitolazione della diafonia e della morfogenesi tessuto-tessuto in vivo.

Il team ha adottato un approccio completamente innovativo per indagare la biodiversità. Mappare l’aria che ci circonda, impalpabile eppure davanti ai nostri occhi: un vero “tesoro” per la ricerca sulla natura, poiché è ricca di DNA di piante, funghi, batteri, insetti, mammiferi e altri organismi.

L'apprendimento della produzione vocale è un tratto evoluto in modo convergente nei vertebrati. Per identificare gli elementi genomici del cervello associati all'apprendimento vocale dei mammiferi, abbiamo integrato i dati genomici, anatomici e neurofisiologici del pipistrello della frutta egiziano con l'analisi dei genomi di 215 mammiferi placentari. Innanzitutto, abbiamo identificato un insieme di proteine che si evolvono più lentamente negli studenti vocali.

I ricercatori hanno riportato il loro lavoro su Nature (1), attraverso una serie di 10 articoli, sei dei quali con affiliazioni ad Harvard. Fa parte dell'iniziativa Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies del National Institutes of Health (2), che finora si è concentrata sui topi; le fasi future si sposteranno sugli esseri umani e su altri primati.

I batteri bioelettrici sono fondamentali per realizzare dispositivi viventi che si basano sul trasferimento di elettricità dentro e fuori le cellule. Questi dispositivi abbracciano applicazioni energetiche tra cui il biorisanamento, il fotovoltaico biologico, le celle a combustibile microbiche e l’elettrosintesi, ma sono limitati dallo scarso trasferimento di elettroni extracellulari (extracellular electron transfer - EET) attraverso la membrana esterna.

Utilizzando l'intelligenza artificiale per analizzare decine di migliaia di immagini a raggi X e sequenze genetiche, i ricercatori dell'University of Texas ad Austin e del New York Genome Center sono stati in grado di individuare i geni che modellano i nostri scheletri, dalla larghezza delle nostre spalle alla lunghezza delle nostre gambe.

I suoi eredi scientifici hanno dato vita all'attuale gruppo di genomica delle popolazioni umane e animali dell'Università di Pavia, che ha una lunga tradizione di studi volti a ricostruire la storia genetica delle popolazioni indigene Americane. Nell'ultimo mese, uno dei membri di questo gruppo, il Professor Alessandro Achilli, a capo del laboratorio di archeogenomica presso il Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “L. Spallanzani”, ha coordinato due lavori pubblicati su importanti riviste internazionali che arricchiscono ulteriormente la storia genetica del Sud America attraverso l'analisi del DNA delle popolazioni indigene.

Vettore dell'impollinazione, ma anche cibo del futuro e potenziale portatore di malattie: sempre più spesso gli insetti sono oggetto di interesse per i media e per il grande pubblico. Poco noto, però, è il loro ruolo come modello per la ricerca scientifica. Gli scienziati hanno iniziato ad approfondire questo aspetto poco più di un secolo fa. L'attenzione si è concentrata in particolare sul moscerino della frutta: a dispetto degli oltre 600 milioni di anni di evoluzione autonoma, questa piccola forma di vita condivide infatti il 60% del codice genetico con gli esseri umani.

La sua scoperta fornisce nuove informazioni sul genoma, offrendo potenzialmente un nuovo mezzo per individuare le aberrazioni genomiche legate ai disturbi dello sviluppo e alle malattie umane.