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@ -1,4 +1,4 @@ |
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\chapter{Conclusione} |
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\chapter{Conclusione e prospettive future} |
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\label{cap:results} |
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\label{cap:results} |
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Nello svolgimento di questo lavoro di tesi è stata esplorata la possibilità |
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Nello svolgimento di questo lavoro di tesi è stata esplorata la possibilità |
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@ -6,8 +6,8 @@ di utilizzare tecniche di microscopia e manipolazione ottica avanzate e |
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ultraveloci per caratterizzare le proprietà meccaniche di complessi di |
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ultraveloci per caratterizzare le proprietà meccaniche di complessi di |
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biomolecole interagenti. |
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biomolecole interagenti. |
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Queste proprietà, in particolare la dipendenza delle caratteristiche dinamiche |
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delle interazioni da sollecitazioni meccaniche esterne e la loro modulabilità, |
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Queste proprietà, in particolare la modulabilità delle proprietà dinamiche |
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delle interazioni attraverso l'applicazione di stimoli meccanici controllati, |
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sono alla base della \textit{meccanotrasduzione}, ovvero di ogni processo |
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sono alla base della \textit{meccanotrasduzione}, ovvero di ogni processo |
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che consente la traduzione di un segnale di tipo meccanico in segnali |
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che consente la traduzione di un segnale di tipo meccanico in segnali |
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biochimici capaci di alterare il funzionamento di cellule e organismi. |
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biochimici capaci di alterare il funzionamento di cellule e organismi. |
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@ -39,7 +39,7 @@ l'eventuale attivazione di cofattori terzi interagenti può essere rilevata |
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grazie alla microscopia di fluorescenza. |
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grazie alla microscopia di fluorescenza. |
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Correlando temporalmente queste due informazioni in un unico esperimento, è |
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Correlando temporalmente queste due informazioni in un unico esperimento, è |
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possibile caratterizzare e quantificare una serie di meccanismi fondamentali |
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possibile caratterizzare e quantificare un insieme di meccanismi fondamentali |
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per la meccanotrasduzione molto più ampio di quello esplorabile con le |
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per la meccanotrasduzione molto più ampio di quello esplorabile con le |
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due tecniche separatamente. |
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due tecniche separatamente. |
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@ -65,7 +65,53 @@ raggiungibili in un apparato di spettroscopia force-clamp isolato. |
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Inoltre, è stata esplorata la possibilità di sfruttare le proprietà ottiche |
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Inoltre, è stata esplorata la possibilità di sfruttare le proprietà ottiche |
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dei materiali usati negli esperimenti per incrementare il rapporto |
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dei materiali usati negli esperimenti per incrementare il rapporto |
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segnale/rumore in microscopia di fluorescenza. |
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segnale/rumore in microscopia di fluorescenza. A questo riguardo, ulteriori |
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approfondimenti sulla possibilità di usare microsfere dielettriche come |
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risuonatori ottici si rendono necessari e potranno essere oggetto di uno |
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studio futuro. |
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Un sistema sul quale può essere estremamente proficuo applicare questo tipo |
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di misurazioni è quello delle giunzioni cellulari, in particolare quelle |
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\textit{aderenti} o \textit{serrate}, dove l'interazione tra diverse specie |
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di proteine è fondamentale per ottenere un ampia gamma di proprietà meccaniche |
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osservabili nei tessuti viventi. In questi sistemi, nonostante la complessità |
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e varietà degli effetti macroscopici osservabili, è ancora possibile |
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individuare sottoinsiemi di specie di proteine sufficientemente limitati per |
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poter essere studiati con un metodo come quello descritto in questo lavoro. |
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Le giunzioni cellulari presentano ancora molti aspetti incompresi, soprattutto |
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manca ancora una accurata descrizione a livello molecolare dei meccanismi |
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di interazione responsabili della meccanotrasduzione. Proprio per questo |
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motivo rappresentano un ottimo banco di prova per l'applicazione delle |
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metodiche descritte. |
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Per quanto riguarda le \textit{giunzioni aderenti}, |
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l'osservazione diretta di come il legame tra le proteine \textit{vinculina} |
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e $\alpha$\textit{-catenina} possa modulare l'interazione di quest'ultima |
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con i filamenti di \textit{actina} potrebbe permettere di determinare il ruolo, |
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ancora non chiaro, della \textit{vinculina} nella regolazione delle proprietà |
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della giunzione. Una realizzazione sperimentale di questa misura |
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è possibile utilizzando l'apparato realizzato e marcando con una sonda |
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fluorescente la \textit{vinculina}, mentre allo stesso tempo la cinetica |
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dell'interazione actina-$\alpha$\textit{-catenina} viene registrata con il |
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sistema di spettroscopia \textit{force-clamp} (figura \ref{fig:aj_exp}). |
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Analogamente, nel caso delle \textit{giunzioni serrate}, |
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il ruolo della proteina \textit{cingulina} nel regolare l'attività della |
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proteina ZO-1, responsabile di connettere il dominio extra-cellulare della |
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giunzione alle strutture di sostegno intra-cellulari, non è ancora |
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completamente chiaro. |
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In questo caso è possibile ipotizzare, sempre utilizzando l'apparato |
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sperimentale realizzato, una misura in cui la cinetica dell'interazione |
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tra la proteina ZO-1 (o di un frammento di essa) con filamenti di actina |
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viene registrata osservando, contemporaneamente, l'eventuale presenza |
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di cingulina marcata con sonde fluorescenti in prossimità della regione |
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di interazione. |
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In conclusione, si ritiene che l'approccio sperimentale descritto in questa |
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tesi abbia le caratteristiche necessarie per rispondere ai quesiti ancora |
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aperti sul funzionamento, a livello molecolare, di diversi meccanismi |
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di \textit{meccanotrasduzione}, e possa fornire misure quantitative sul |
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rapporto tra forze esterne applicate, cinetiche di interazione e regolazione |
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delle funzioni cellulari. |
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Un sistema particolarmetne appropriato per essere indagato attraverso |
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questo tipo d |
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