Non è un nodo come gli altri quello ottenuto dal team di scienziati guidato da Gao Li e Richard Puddephatt, rispettivamente docente presso l’istituto di chimica fisica della Chinese Academy of Sciences, e docente presso il dipartimento di chimica della University of Western Ontario (Canada). Parliamo infatti di un nodo da record, che batte il primato esistente come nodo più piccolo al mondo. È costituito da uno “scheletro di carbonio” di 54 atomi che si “incrociano” tre volte a formare quello che gli autori dello studio, pubblicato su Nature Communications, definiscono trifoglio molecolare. Fatto degno di nota: il gruppo di ricerca lo ha ottenuto involontariamente.
Auto-assemblaggio
“I nodi molecolari, la cui sintesi presenta molte sfide – scrivono gli autori dello studio -, possono ricoprire ruoli importanti nelle struttura e nella funzione delle proteine, così come in materiali molecolari utili, le cui proprietà dipendono dalla dimensione della struttura annodata”. Una delle strategie per sintetizzarli, spiegano ancora i ricercatori, è quella di utilizzare ioni metallici per coordinare le catene di atomi che costituiscono il sistema e orientarle così nella conformazione desiderata. Negli step successivi gli ioni metallici vengono rimossi e le estremità delle catene vengono unite a formare il nodo desiderato.
Nel caso del presente studio, però, tutto questo sforzo non è stato necessario, dato che il nodo si è auto-assemblato spontaneamente. Come racconta una news pubblicata su New Scientist, i ricercatori stavano infatti lavorando ad altro, e la combinazione di condizioni e reagenti che avevano per le mani si è rivelata forse più fortunata del previsto. Analizzando con i raggi X i cristalli ottenuti dai prodotti della reazione che stavano mettendo a punto è emersa la presenza del trifoglio molecolare: “È un sistema piuttosto complesso e, onestamente, non sappiamo come avvenga”, ha raccontato Puddephatt a New Scientist.
Altre caratteristiche da record
E il nodo appena ottenuto non è solo il più piccolo al mondo, ma anche il più “stretto” (tight in inglese). Questa caratteristica, definita backbone crossing ratio, viene calcolata in base al numero di atomi che costituiscono lo scheletro del nodo molecolare (54), diviso per il numero di “incroci” (3). In questo caso il backbone crossing ratio è quindi pari a 18 (54:3), mentre quello del precedente nodo più stretto mai ottenuto è pari a 24 (192 atomi diviso 8 incroci).
Dato che scoperte recenti indicano l’importanza di questa caratteristica per ottenere alcune proprietà utili, si legge nelle ultime righe dell’articolo, questo lavoro potrebbe fare da apripista nell’esplorazione di nodi molecolari che abbiano requisiti simili e siano al tempo stesso in grado di auto-assemblarsi.
Credits immagine: Önder Örtel/Unsplash
Via: Wired.it
