CHE COSA SONO LE SCIENZE DELLA TERRA?

Lo studio del pianeta Terra era affidato ad una branca della scienza chiamata geologia; tuttavia questo termine è diventato col tempo sempre più specialistico fino a ridursi ad identificare la semplice analisi delle rocce sulla crosta terrestre in tutti i loro aspetti. Attualmente viene utilizzato il termine di SCIENZE DELLA TERRA per indicare la branca di studi che esamina il nostro pianeta nella sua totalità. Quest'ultima si suddivide in molti aspetti collegati tra loro:

·         Meteorologia   -->   studio dei fenomeni fisici che avvengono nella troposfera responsabili del tempo atmosferico;

·         Climatologia   -->   studio del clima e delle condizioni meteo nel raggio di 20/30 anni;

             Oceanografia   -->   studio degli oceani e dei loro processi chimici, fisci e biologici;

·         Idrologia   -->   studio del movimento, della chimica e della biologia delle masse d'acqua del pianeta;

·         Paleontologia   -->   studio degli esseri viventi vissuti nel passato attraverso l'analisi dei loro fossili;

·         Mineralogia   -->   studio delle caratteristiche fisiche e chimiche dei minerali;

·         Petrologia   -->   studio delle rocce attraverso analisi di varia natura;

·         Geochimica   -->   studio delle unità geologiche e delle loro componenti mediante la chimica;

·         Vulcanologia   -->   studio dei fenomeni vulcanici;

·         Geofisica   -->   studio delle proprietà fisiche del pianeta Terra;

·         Geografia fisica   -->   branca della geografia che studia le caratteristiche fisiche della Terra;

·         Geomorfologia   -->   branca della geografia che studia la morfologia della Terra;

·         Geologia ambientale   -->   studio delle interazioni tra uomo e ambiente;

·         Geologia strutturale   -->   studio della deformazione delle rocce a causa delle forze agenti all'interno della crosta;

·         Stratigrafia   -->   studio della datazione delle rocce;

·         Geologia storica ;

·         Sedimentologia   -->   studio dei processi di sedimentazione;

·         Geologia marina ;

·         Geodinamica   -->   studio delle forze alla quale è sottoposta la Terra.

Tuttavia negli ultimi tempi si è pensato al passaggio da scienze della Terra a scienza integrata del sistema Terra, a causa dell'ormai divenuto elevato rischio ambientale, per poter studiare al meglio le modificazioni del sistema su scala globale e le loro possibili evoluzioni. Va anche tenuto conto che, a partire dalla rivoluzione industriale, i cambiamenti effettuati dall'uomo sull'ambiente hanno influenzato quest'ultimo in maniera tale da poter paragonare l'attività umana come forza della natura vera e propria. I cambiamenti oggi attualmente in atto sono, infatti, senza precedenti come dimensione e velocità di mutamento; si necessita quindi di un'accurata conoscenza di questi processi naturali in modo da poter comprendere anche ciò che potrebbe accadere in futuro.

Recensione Blog: Prosopopea

Ed ecco un altra recensione. Questa volta non si tratterà di libri fantascientifici o di scrittori russi, bensì di un altro blog scientifico decisamente molto, ma molto più grande e meglio strutturato del mio "abbozzo". Si tratta di Prosopopea, sito gestito da tale DoppiaM. Quello che mi ha colpito fin da subito non è tanto la qualità molto buona dei post o la tipologia di argomenti scientifici trattati, bensì il modo in cui sono esposti al lettore. Normalmente si è abituati a vedere gli argomenti dei vari blog attinenti alle scienze esposti in maniera fin troppo formale, tanto da risultare noiosa soprattutto a chi ne è poco avvezzo. In questo caso le cose non stanno così; difatti ci si ritrova spesso coinvolti in momenti dove la serietà lascia spazio a brevi ma intense risate (senza l'ausilio di battute "pesanti"), invogliando quindi il lettore a continuare a leggere fino alla fine. Ovviamente tutto questo senza perdere professionalità nell'esposizione e senza cadere nel ridicolo.
Non posso far altro che consigliare a tutti di dare un'occhiata, perchè questo blog merita davvero!

Ecco il link: http://prosopopea.wordpress.com/

Recensione Libro: Fondazione

"La violenza è l'ultimo rifugio degli incapaci." (Cit. Salvor Hardin)

Come si sarà ben dedotto dal titolo, decisamente "anomalo" rispetto a ciò che è solito comparire in questo blog, ho voluto inserire questa breve analisi di un libro letto durante l'estate che mi sembrava giusto condividere con i lettori in quanto offre non solo una narrazione originale e ben strutturata, ma anche vari spunti di riflessione su altrettanti vari argomenti.

Ma andiamo con calma...
Il libro fa parte di un gruppo di romanzi, composti tutte dallo scrittore russo Isaac Asimov, chiamato "Ciclo delle Fondazioni", il quale può essere considerato uno dei capostipiti della fantascienza classica. 

L'opera si presenta composto di 47 capitoli divisi in cinque storie che possono essere considerate singolarmente ma è preferibile leggerle in ordine essendo legate tra loro da un filo conduttore: Prologo, Prima Crisi, Seconda Crisi, Intercrisi, Terza Crisi.
Qui di seguito, per chi fosse interessato, vi è un breve riassunto dell'opera il quale contiene dei piccoli spoiler. Ho segnalato l'inizio e la fine per poterli saltare.
**[SPOILER]**
La storia inizia con uno psicostorico di nome Hari Seldon che riuscendo a prevedere imminente dell'Impero Galattico mediante complessi calcoli matematici, si fa esiliare su un pianeta lontano di nome Terminus affermando di voler salvare tutto il sapere conosciuto nell'Enciclopedia, un'enorme opera che permetterà di ridurre gli imminenti 30000 anni di "medioevo" a soli mille. Tempo dopo, sul pianeta prima citato, il capo della comunità Lewis Pirenne e il sindaco Salvor Hardin devono fare i conti con il regno di Anacreon, che vuole assoggettare la loro popolazione a sudditi; sfruttano quindi la loro ricchezza scientifica per far sì che l'invasione non abbia mai inizio. Successivamente, Hardin trasforma la scienza in una religione e la usa per assoggettare le masse ad Anacreon e controllarle con i suoi macchinari, visti dalla gente comune come "attrezzi divini". Superata la seconda crisi, un mercante di nome Limmar Ponyets approfitta di una missione segreta della Fondazione per commerciare in segreto macchinari con il pianeta Askone, dove la tecnologia della Fondazione è severamente vietata. Passano gli anni ed un altro mercante, Hober Mallow, si ritrova ad allacciare i contatti con il pianeta Korell, in conflitto con Terminus. Mallow diventa poi sindaco di Terminus, riuscendo a conquistare economicamente Korell grazie al benessere portato sul pianeta ostile.
***[FINE SPOILER]*** (Ho scritto di proposito la trama a grandi linee per invogliare a leggere l'opera completa!)
Come già detto in precedenza quest'opera offre spunti di riflessione i quali mettono ben in luce come la scienza e la tecnologia, opportunamente combinati con altri campi come commercio e religione, possano essere utilizzati per scopi molto più grandi del semplice piano teorico/studioso. Il tutto senza fare ricorso alla violenza.
Per concludere, non posso che ritenermi soddisfatto di quest'opera e ne consiglio la lettura non solo agli appassionati del genere. Più che promosso!
VOTO: 9

LA REGOLAZIONE GENICA

Per regolazione genica si intende la capacità delle cellule di controllare i propri geni, il quale avviene attivando/disattivando i geni a seconda della necessità. Cio' avviene anche a causa di "problemi di energia", dato che alcuni geni opererebbero a vuoto in alcuni processi vitali. Questo avviene, per esempio, nel batterio E. coli quando quest'ultimo assorbe lattosio per indurre il processo di demolizione
Negli eucarioti, invece, questo procedimento di regolazione puo' servire per eseguire funzioni molto piu' complesse, come per esempio il corretto sviluppo di un embrione: un organismo pluricellulare comincia il suo sviluppo da una cellula fecondata chiamata zigote, il quale si divide dando vita a molte cellule che, ad un certo punto, iniziano a dividersi in varie tipologie restando pero' accomunate dal genoma, ossia dal patrimonio genetico, e differenziandosi dal proteoma, il patrimonio proteico. Ovviamente tutte le informazioni genetiche dello zigote sono presenti in qualsiasi cellula dell'organismo. A dimostrare cio' fu il biologo britannico J.B. Gurdon. Nei procarioti questo procedimento con il legame dell'mRNA polimerasi ad un determinato sito di DNA (promotore),che apre la doppia elica; l'mRNA, quindi, si stacca. Durante la trascrizione sono presenti geni regolatori che agiscono mediante proteine dette fattori di regolazione della trascrizione; queste possono eseguire controllo positivo o negativo.
Un segmento di DNA codificante è noto come gene strutturale; questi ultimi lavorano in sequenza e possono includere catene polipeptidiche che costituiscono determinati enzimi. I geni codificanti vengono, di solito, trascritti in un filamneto di mRNA composto da un insieme di segmenti delimitato da codoni di avvio e di arresto: l'estremità 5' della molecola di mRNA ha una sequenza leader mentre l'estremità 3' ha una sequenza trailer, le quali non codificano per nessuna proteina. Esistono proteine indispensabili per la cellula e i loro geni codificanti sono sempre attivi (geni costitutivi).
Negli eucarioti la trascrizione è controllata da vari fattori: gli attivatori/repressori regolano l'attività dell'RNA polimerasi; è possibile regolare l'azione mediante molecole effettrici; inibizione del DNA mediante gruppo metile; presenza di attivatori che alterano la cromatina in alcune strutture del DNA.

MUTAZIONI GENETICHE

Agli inizi del Novecento il botanico olandese Hugo De Vries defini' per la prima volta le mutazioni genetiche: secondo lui erano caratteristiche appartenenti al fenotipo. Attualmente è stato dimostrato che queste, invece, appartengono ai genotipi: una mutazione è un cambiamento della sequenza e/o del numero di nucleotidi in un segmento dell'acido nucleico. Queste anomalie possono manifestarsi nei gameti o nelle loro cellule d'origine e vengono trasmesse alle generazioni successive. La maggior parte delle mutazioni riguardano la sostituzione, l'aggiunta o la perdita di un singolo nucleotide: vengono dette mutazioni puntiformi. Esistono anche mutazioni causate dalla sostituzione di basi azotate: se viene inserito un amminoacido diverso da quello vengono dette mutazioni di senso (per esempio, l'anemia falciforme). Tuttavia, puo' anche capitare che la sostituzione di un amminoacido non comporti alcun danno a proteine o cellule: in questo caso si parla di mutazioni non senso; in tali situazioni viene provocata la fine della sintesi proteica dato che il nucleotide viene sostituito con un codone d'arresto. Si possono avere quindi disfunzioni come la distrofia muscolare di Duchenne.
Il terzo tipo di mutazioni viene detto mutazione silente quando al cambiamento di nucleotide non corrisponde nessuna sostituzione di amminoacidi durante la traduzione: non si hanno quindi danni fisici per l'individuo.
Le mutazioni possono essere di due tipi: spontanee, nel caso dell'inserimento di una base azotata errata durante la duplicazione del DNA, oppure indotte; in tal caso a provocarle sono cause ambientali (raggi X, raggi UV, sostanze mutageni).

SINTESI PROTEICA

La sintesi proteica permette di capire in che modo le informazioni contenute nel DNA e trascritte nell'mRNA vengono tradotte in sequenze di aminoacidi di una catena polipeptidica. Questo processo risulta molto piu' complicato negli eucarioti rispetto ai procarioti; nei procarioti la trascrizione avviene nel nucleo cellulare, mentre la creazione di proteine nel citoplasma. Oltre all'mRNA la sintesi proteica richiede anche la presenza dell'RNA ribosomiale e dell'RNA di trasporto. I ribosomi sono il fondamento della sintesi proteica; sono costituiti per la maggior parte da una tipologia di RNA detta ribosomiale (rRNA). Ogni ribosoma è composto da due subunita': la minore ha una "zona di collegamento" (sito di legame) con l'mRNA, mentre quella piu' grande è composta da tre siti di legame per il tRNA.
Il tRNA di trasporto funge da dizionario necessario per la traduzione degli acidi nucleici in proteine. In generale, le cellule contengono piu' di 20 molecole di tRNA, ciascuna delle quali è composta da circa 80 nucleotidi legati in una catena a forma di trifoglio, la quale termina sempre, sull'estremità 3', con una sequenza CCA; in questo punto l'amminoacido si lega al suo tRNA. Alcune parti sono comuni a tutte le tipologie di tRNA, mentre altre sono specifiche a seconda della molecola. Un secondo sito di attacco è situato sull'anticodone, ossia su tre nucleotidi localizzati all'estremità di una delle protuberanze della molecola. Un'ennesima zona, invece, funge da riconoscimento per un enzima chiamato amminoacil-tRNA sintetasi: ve ne sono 20 diverse tipologie, una per ciascun amminoacido. Questi enzimi vengono utilizzati per legare determinati tRNA e amminoacidi.
Il processo di sintesi proteica viene detto traduzione e si divide in tre parti: inizio, allungamento e terminazione. La prima fase inizia quando la subunità minore del ribosoma si unisce all'estremità 5' del ribosoma. Nei procarioti, tra cui E. coli, traduzione e trascrizione possono avvenire contemporaneamente: infatti l'estremità 5' puo' attaccarsi al ribosoma anche se il resto della molecola è ancora in trascrizione.Il primo tRNA si appaia poi con il codone d'inizio dell'mRNA (generalmente è il codone 5'-AUG-3'); nei procarioti il tRNA trasporta il primo amminoacido della catena, ossia l'fMet (formilmetionina), che verrà rimosso al termine della traduzione. La "struttura" formatasi dall'unione tra subunitàm minore, mRNA e tRNA viene chiamata complesso d'inizio. Successivamente, l'unità maggiore si collega a quella minore e il tRNA si unisce al sito P, dando inizio alla seconda fase (allungamento). Qui il secondo codone dell'mRNA combacia con il sito A della subunità maggiore, dove va ad inserirsi un secondo tRNA con l'amminoacido seguente. Viene quindi a formarsi un legame peptidico tra gli aminoacidi e l'mRNA comincia a "scorrere" in direzione 5'-3' librando il sito A, il quale viene ancora occupato da un nuovo tRNA. Il processo si ripete fino al raggiungimento del codone di stop; a quel punto ad intervenire è una proteina detta fattore di rilascio, che libera la catena polipeptidica formatasi e dissocia la subunità del ribosoma.

MRNA NELLE CELLULE EUCARIOTE

Una delle piu' grandi scoperte avvenute sullo studio del DNA è la presenza di sequenze nucleotidiche non tradotte che interrompono le sequenze di geni codificanti. Queste sequenze non codificanti vengono chiamate introni, mentre quelle "funzionanti" sono denominate esoni. Gli introni vennero scoperti durante gli esperimenti di ibridazione tra mRNA e DNA: due filamenti singoli di acidi nucleici creano, mediante appaiamento, un doppio filamento solo dove le basi risultano complementari. Scaldando una doppia elica di DNA i filamenti si staccano a causa della rottura dei legami a idrogeno: questo procedimento viene detto denaturazione del DNA. Raffreddando uno dei filamenti in presenza di mRNA è possibile notare l'affinita dei due acidi nucleici. Grazie a questo lavoro i ricercatori scoprirono che non vi era una perfetta somiglianza tra RNA maturo e geni. Si dedusse quindi che gli introni vengono trascritti prima della traduzione e vengono eliminati prima di quest'ultima. Il numero di introni puo' variare a seconda della specie. Durante l'ibridazione DNA-mRNA le sequenze dei due acidi sono unite da legami a idrogeno. Se dei segmenti di DNA non hanno corrispondenze con l'mRNA vengono create delle anse esterne, che corrispondono agli introni.