Imparare costruendo nuove proteine

Learning by building basato sulla fisica

Incontro con Loredana Casalis, Vincenzo Martorana, Anna Moroni, modera Paolo Bianchini

Quando

31 ottobre, ore 18:00

Dove

Galata Museo del Mare, Auditorium
Calata de Mari, 1

Età consigliata

Da 16 anni

Tipologia e disciplina

Incontro
Fisica e materia

Cosa
Chi
Dove

Alla fine del secolo scorso la biologia, da scienza descrittiva, è diventata scienza quantitativa. La complessità della biologia è infatti molto più elevata di quanto si possa pensare, e qualsiasi esperimento contiene una moltitudine di parametri interconnessi, difficili da districare e per i quali è essenziale cercare una spiegazione quantitativa. Collaborazioni di successo tra biologi e fisici hanno già dimostrato che anche i processi biologici complessi possono essere spiegati e previsti da robusti modelli matematici, ma ci sono ancora lacune culturali tra le due scienze. Per favorire una collaborazione proficua è quindi necessario innanzitutto trovare un linguaggio comune: i biologi devono apprezzare il linguaggio della matematica e dei modelli teorici per pianificare e interpretare i loro esperimenti. I fisici devono invece comprendere il vocabolario della scienza sperimentale della vita, in cui le condizioni degli organismi viventi spesso limitano il tipo e il numero di dati che possono essere generati in un esperimento. Nello specifico, in questo incontro illustreremo come una profonda conoscenza dell'architettura funzionale dei canali ionici – proteine che controllano la generazione di impulsi elettrici, sia nel cuore sia nel cervello – derivata dall’implementazione di modelli e simulazioni permetta di progettare e costruire canali ionici sintetici, con nuove proprietà funzionali, da utilizzare sia per la ricerca di base sia per applicazioni biomediche.

In collaborazione con

Società Italiana di Biofisica Pura e Applicata

Loredana Casalis, laureata in fisica con un dottorato di ricerca in Fisica della materia condensata, è responsabile del Laboratorio di Nano Innovazione di Elettra-Sincrotrone di Trieste. La sua esperienza e? nella bio-funzionalizzazione delle superfici e nello sfruttamento di microscopie a scansione di sonda per studiare la biofisica delle interazioni proteiche, le reazioni enzimatiche sulle superfici e per sviluppare dispositivi su scala nanometrica per la diagnostica quantitativa e il monitoraggio delle malattie. Ha anche maturato esperienza con tecniche strutturali e spettroscopiche basate sulla radiazione di sincrotrone.

Vincenzo Martorana, laureato in Fisica presso l’Università di Palermo è oggi direttore della sede di Palermo dell’Istituto di Biofisica del CNR. Si è interessato ai metodi di simulazione molecolare all’inizio della sua carriera per poi estendere la sua attività a varie tecniche di biofisica sperimentale. Ha studiato l’interazione tra biomolecole mediata dal solvente e la loro stabilità e aggregazione da un punto di vista teorico e sperimentale. In particolare si è occupato di aggregazione amiloide, di polimerizzazione di serpine e altri sistemi, con i metodi della fisica dei polimeri.

Anna Moroni, docente di Biofisica Cellulare e coordinatrice del Master in Biologia Quantitativa dell’Università di Milano. Recentemente eletta membro dell’Academia Europea, è stata nel Consiglio direttivo della Società Italiana di Biofisica Pura e Applicata e della Biophysical Society, USA. Ha vinto un finanziamento ERC Advanced della comunità europea e ha ricevuto il premio Schaefer per l'eccellenza in fisiologia umana dalla Columbia University, per i suoi studi sui canali ionici. Nell’ambito del progetto ERC, costruisce canali sintetici che rispondono alla luce e ad altri stimoli combinando moduli proteici di batteri, virus e piante. Attualmente sta studiando la possibilità di attivare i canali ionici a distanza, mediante ultrasuoni e campi magnetici.

Paolo Bianchini, laureato in fisica con un dottorato di ricerca in scienze dei materiali, è ricercatore presso l’IIT di Genova. La sua attività di ricerca riguarda microscopia ottica avanzata applicata all’analisi biofisica e funzionale di sistemi biologici. La sua attività è attualmente rivolta allo sviluppo e all’impiego di nuove tecniche di super-risoluzione. Ha pubblicato più di 100 lavori su riviste internazionali, depositato 4 brevetti e ricevuto 3 premi scientifici.