Padova (martedì, 5 agosto 2025) — Un importante passo avanti nella comprensione e correzione degli errori genetici arriva da uno studio condotto dall’Università di Padova in collaborazione con l’Università di Roma Tor Vergata e la Northwestern University negli Stati Uniti. La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista “Nature Nanotechnology”, apre nuove prospettive nella scienza dei materiali, nella farmacologia e nella sensoristica.
di Virginia Spennacchio
L’obiettivo del team era migliorare la selettività nel riconoscimento tra filamenti di DNA, un processo fondamentale non solo nella natura ma anche in numerose applicazioni tecnologiche e mediche. Con la nuova tecnica sviluppata, l’accuratezza nel riconoscimento è passata dal 67% all’86%, riducendo in modo significativo la possibilità di errori nei legami molecolari.
Il riconoscimento selettivo tra molecole è alla base di quasi tutti i processi chimici, sia in natura che nei laboratori. Un accoppiamento errato, ad esempio tra un enzima e il suo substrato o tra due filamenti di DNA, può provocare malattie anche gravi. Da decenni la scienza cerca di rendere questo riconoscimento sempre più preciso per migliorare le prestazioni di farmaci, catalizzatori e sensori.
I professori Leonard Prins (Università di Padova) e Francesco Ricci (Università di Roma Tor Vergata) spiegano che la loro idea è nata osservando la natura. In particolare, si sono ispirati alla cosiddetta “correzione cinetica”, un meccanismo usato da enzimi specializzati per correggere gli errori durante la replicazione del DNA. Durante questo processo, ogni filamento deve riconoscere e legarsi a miliardi di basi azotate in modo preciso: un solo errore può causare mutazioni potenzialmente dannose, come nel caso dei tumori.
I ricercatori hanno sviluppato una tecnica che imita questo meccanismo naturale, utilizzando un sistema chiamato information ratchet (letteralmente, “cricchetto informativo”), già noto in precedenza per la realizzazione di pompe o motori molecolari. A differenza dei processi naturali, però, questa nuova procedura non richiede enzimi complessi: agisce direttamente sui filamenti di DNA, con un controllo maggiore e una tecnologia più semplice da applicare.
«Con questa nuova tecnica siamo riusciti a correggere gli errori di legame tra brevi filamenti di DNA in modo molto più efficace. Il riconoscimento molecolare diventa più selettivo, e questo rappresenta un risultato significativo per tutte le applicazioni in cui precisione e affidabilità sono cruciali», spiegano Prins e Ricci.
Le potenziali applicazioni della scoperta sono ampie: dallo sviluppo di nuovi catalizzatori più efficienti, a sensori molecolari estremamente sensibili, fino alla creazione di materiali avanzati con caratteristiche innovative. Ma non solo. La ricerca suggerisce anche nuove ipotesi sull’origine della vita: è possibile che, prima ancora dell’evoluzione degli enzimi, molecole primitive fossero già in grado di replicare informazioni genetiche in modo affidabile grazie a meccanismi simili a quello appena scoperto.
Una scoperta che mette ancora una volta Padova al centro della ricerca scientifica internazionale, aprendo nuove strade in biotecnologia, medicina e nanotecnologie.
Last modified: Agosto 5, 2025
