Inizia il viaggio alla scoperta delle sedi SISN, per conoscere più da vicino i loro componenti e le principali attività svolte nell’ambito della neutronica.
La prima tappa di questo viaggio ci porta in Umbria, a Perugia, dove Alessandra Luchini, referente della sede, ci presenta il gruppo attivo presso il Dipartimento di Fisica e Geologia dell’Università di Perugia.
Per cominciare: ci presenti gli altri componenti della sede?
La sede SISN di Perugia è composta da tre professori, Francesco Sacchetti, Alessandro Paciaroni e Andrea Orecchini, e da quattro ricercatori/ricercatrici: la sottoscritta, Lucia Comez, Valeria Libera e Luca Bertini. Completano il gruppo Brigida Romano, Beatrice Caviglia, Mattia Trapella e Rocco Malaspina; studenti di dottorato che utilizzano (o utilizzeranno presto) le tecniche neutroniche per lo sviluppo dei rispettivi progetti di ricerca.
Quali sono i filoni di ricerca attivi a Perugia e qual è il contributo dei neutroni?
Le principali tematiche su cui lavoriamo riguardano gli aspetti biofisici della materia, con un focus su batteri, acidi nucleici, membrane e proteine. In tutti questi ambiti i nutroni svolgono un ruolo decisivo ed infatti sono sistematicamente utilizzate per la caratterizzazione biofisica di tali sistemi e per studiarne struttura e dinamica atomica.
Che tipo di esperimenti fate e quali tecniche usate?
Le tecniche prevalentemente utilizzate sono il SANS e la riflettometria, per lo studio strutturale dei nostri sistemi, spesso combinate con varie tecniche spettroscopiche disponibili nei nostri laboratori. Inoltre, da molti anni, i membri della sede conducono esperimenti di scattering quasielastico e anelastico di neutroni per lo studio della dinamica veloce dei sistemi in esame. Infine, molto spesso i risultati sperimentali sono integrati con simulazioni di dinamica molecolare.
Quali sono i progetti di ricerca attivi presso la sede di Perugia in cui è previsto l’uso dei neutroni?
Ad oggi sono attivi sono svariati. Ci sono 3 progetti finanziati nell’ambito del bando PRIN (P2022MTB7E- EXTRA: investigation of the interface between the plasma membrane and the extracellular matrix for biomedical and biotechnological applications, 20225NPY8P – LANTERN: Efficient Light Harvestng with Self-assembled Peptde Nanostructures e 2022SP38PS -TAMeQUAD: Taming structure, conformaton and stability of multmeric G-quadruplex DNA). A questi si affiancano 3 progetti di dottorato, di cui una borsa è finanziata da ILL nell’ambito dell’accordo CNR-ILL e altre due borse prevendono nel loro progetto l’utilizzo di tecniche neutroniche. Inoltre, alla nostra sede fa capo il coordinamento italiano del progetto di costruzione dello spettrometro T-REX per la European Spallation Source (ESS) di Lund.
In conclusione, ci inviti alla lettura segnalandoci qualche articolo pubblicato dalla vostra sede?
Posso certamente segnalarvi alcuni degli studi più recenti che abbracciano i diversi sistemi di cui parlavo prima in cui l’uso dei neutroni si è rivelato di fondamentale importanza:
- Dynamic Personality of Proteins and Effect of the Molecular Environment, D. Sonaglioni et al., J. Chem. Phys. 15, 5543-5548 (2024).
- Mimicking the inner mitochondrial membrane with curved supported lipid bilayers: A neutron reflectometry study, A. Luchini et al., J. Mol. Liq. 396, 123973 (2024).
- Decoding the Role of the Global Proteome Dynamics for Cellular Thermal Stability, B. Caviglia et al, J. Phys. Chem. Lett. 15, 1435-1441 (2024).
- Polymorphism and Ligand Binding Modulate Fast Dynamics of Human Telomeric G-Quadruplexes, L. Bertini, Int. J. Mol. Sci. 24, 4280 (2023).
- Diffusive dynamics of bacterial proteome as a proxy of cell death, D. Di Bari et al., ACS Cent. Sci. 9, 93–102 (2023).
- Dark peptide discs for the investigation of membrane proteins in supported lipid bilayers: the case of synaptobrevin 2 (VAMP2), A. Luchini et al., Nanoscale Adv. 4, 4526 (2022).
