Visualizzazione delle macromolecole biologiche

I Nobel

La visualizzazione delle macromolecole biologiche ha sempre costituito una parte dell'impegno dei ricercatori. Ecco alcuni esempi:

Nel 1955, Linus Pauling fu insignito del premio Nobel per la chimica per aver chiarito i dettagli del legame peptidico. Successivamente questi dati vennero utilizzati per definire i principali tipi di struttura secondaria delle proteine.

Wikipedia:AlphaHelixForLinusPauling.jpg

Rappresentazione in acciaio della struttura ad alfa elica di una proteina posta davanti alla casa di Linus Pauling (fonte: Wikipedia)

Sanger, nel 1958, ottenne il premio Nobel per la chimica per "...il suo lavoro sulla struttura delle proteine, in particolare l'insulina".

Watson e Krick ottennero il premio Nobel (per la medicina 1962) per la loro interpretazione delle figure di diffrazione dei raggi X ottenuta da cristalli di DNA che permise loro di realizzare eleganti disegni della struttura del DNA e successivamente dei delicati e complessi modelli tridimensionali.

Anche Max Perutz e Kendrew (Nobel per la chimica 1962), utilizzarono la stessa tecnica per risolvere la struttura dell'emoglobina e della mioglobina.

L' interpretazione dei dati ottenuti dalla diffrazione dei raggi X in termini di posizione tridimensionale di migliaia di atomi, la coro corretta connessione reciproca e la risoluzione concettuale della complessa struttura che ne deriva era un'opera complessa che originariamente era eseguita artigianalmente a mano.

La diffusione dei primi calcolatori mise a disposizione delle università i centri di calcolo che, al prezzo di lunghe attese, potevano sveltire numerose fasi del complesso problema. I primi centri di calcolo dipartimentali, poi, vennero spesso dedicati alla visualizzazione tridimensionale di macromolecole biologiche.

Con il tempo la situazione migliorò rapidamenteamente: da una parte si moltiplicarono le proteine di cui si conosceva la struttura a livello atomico e , dall'altra, le macchine, sempre più potenti, potevano eseguire valanghe di conteggi in pochi nanosecondi.

Situazione attuale

Il risultato di questa evoluzione é visibile in questa pagina che raccoglie qualche link scelto per fornire un'idea della forma delle macromolecole biologiche. Persi tra i nomi dei siti, trovate anche quello di qualche importante centro di calcolo, ormai degradato al semplice ruolo di server vi sta solo fronendo i dati: l'enorme mole di calcoli necessari per la visualizzazione animata delle macromolecole viene svolta dal vostro modesto PC nel tempo che intercorre tra la visualizzazione di un frame dell'animazione ed il successivo!

Per la visualizzazione delle pagine seguenti si raccomanda di utilizzare Jmol un ottimo visualizzatore interattivo di molecole che utilizza java.

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