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sabato 31 maggio 2025

Ted Chiang: racconti di fantascienza

 Ted Chiang è uno scrittore cino-americano autore di due raccolte di racconti di fantascienza, Storie della tua vita, e Respiro. Dal suo racconto  che dà il titolo alla prima raccolta, Storia della tua vita, è stato tratto il film Arrival, di Denis Willeneuve, sceneggiato da Eric Heisserer, 2016, legato all'ossessione dello scrittore per il linguaggio. Il cielo, il tempo, il linguaggio sono gli elementi fondamentali del racconto. L'idea che l'apprendimento della lingua aliena cambi nella protagonista la percezione del tempo come entità fisica, è resa con naturalezza perturbante (Cristiano de Majo). Il racconto parla di un primo incontro tra alieni e umani, dal punto di vista di una linguista che deve comunicare con gli alieni. Il racconto si concentra sul linguaggio alieno e su come il modo di concepire il tempo abbia influenzato la lingua aliena e di conseguenza la linguista che sta cercando di apprendere la nuova lingua. Nel film Arrival, Louise Banks, filologa, in un corso di laurea in linguistica, si appresta a tenere una lezione universitaria, interrotta da un avvenimento straordinario: dodici astronavi extraterrestri, soprannominate "gusci" da parte dei militari degli Stati Uniti, appaiono contemporaneamente in diversi luoghi della Terra. Non è chiaro il motivo per cui siano arrivate, né se vi sia una logica dietro la scelta dei luoghi dell'atterraggio. In quanto linguista affermata, Louise viene selezionata per far parte di una squadra speciale di esperti, istituita per tentare di comunicare con la specie aliena nel sito di atterraggio statunitense, nel Montana. La donna riceve l'incarico di chiedere agli alieni da dove vengano e quali siano le loro intenzioni. Anche il fisico teorico Ian Donnelly prende parte alla squadra, mentre il comando è affidato al colonnello dell'esercito Weber. La squadra ha il primo contatto con una coppia di alieni, che chiamano eptapodi per via dei sette arti di cui sono provvisti: Ian li soprannomina "Tom e Jerry". Louise conclude che la comunicazione bidirezionale in linguaggio parlato degli alieni sarebbe impossibile: tuttavia, scopre che essi possono comunicare visivamente attraverso la loro lingua scritta, basata su frasi palindrome scritte in modo circolare che si formano a seguito dell'emissione di un gas dalla base di uno dei piedi. Con l'aiuto di Ian comincia ad analizzare i simboli fino a costituire un vocabolario di base, per poter formulare domande complesse quali il motivo del loro arrivo sulla Terra. Mentre Louise comincia a diventare più abile nell'uso del linguaggio alieno, inizia a sognare se stessa con la figlia Hannah. La studiosa spiega che, secondo l'ipotesi di Sapir-Whorf, la lingua che si usa è in grado di influenzare il pensiero e imparare una nuova lingua "riprogramma" la mente; sperimenta inoltre che l'apprendimento della lingua degli alieni, che hanno una differente concezione del tempo, le permette di avere visioni del futuro. L'ambiguità nella traduzione diventa un problema cruciale quando, rispondendo alla domanda di Louise su quale siano le loro intenzioni, gli alieni comunicano simboli interpretabili come "offrire arma", interpretati in modi diversi dagli esperti nelle varie nazioni in cui gli alieni sono atterrati. Alcune nazioni, con le quali erano inizialmente stati condivisi dati e analisi, chiudono le comunicazioni, ritenendo il messaggio una minaccia, e si preparano ad attaccare; anche alcuni soldati statunitensi, a seguito della crescente paura alimentata dai media, decidono di installare una bomba all'interno del guscio. Louise e Ian, ignari del dispositivo, tornano sull'astronave dove gli alieni mostrano loro un'immagine costituita da centinaia di simboli. Jerry si ritira subito prima dell'esplosione, mentre Tom rimane e spinge Louise e Ian fuori dalla stanza, salvandoli. Entrambi si risvegliano nel campo base, mentre la nave aliena si allontana rendendosi irraggiungibile. Il fisico si rende conto che il concetto del tempo si presenta numerose volte nel messaggio ricevuto, e che lo scritto occupa esattamente un dodicesimo dello spazio tridimensionale in cui è proiettato: Louise capisce che il messaggio è diviso fra tutte le dodici astronavi e deduce che gli alieni vogliono che le nazioni cooperino in un gioco a somma non sero, condividendo le loro conoscenze, per comprendere l'intero messaggio. Nel frattempo la Cina vuole attaccare il guscio presso il suo territorio e Russia, Pakistan e Sudan seguono il suo esempio. Il generale Shang dà un ultimatum agli alieni, annunciando che l'esercito cinese distruggerà il guscio se questo non abbandonerà il territorio cinese entro ventiquattr'ore. Louise si reca nuovamente dagli alieni e incontra Jerry, il quale le rivela che Tom sta morendo. Jerry le spiega che sono venuti per aiutare l'umanità, perché fra tremila anni avranno bisogno del loro aiuto a loro volta. Louise comprende che l'"arma" o il "mezzo" è la loro lingua, in grado di cambiare la percezione lineare del tempo degli umani, permettendo loro di sperimentare "memorie" del futuro. Le premonizioni dell'ultimo incontro con Jerry fanno capire allo spettatore che tutte le visioni che ha avuto sinora Louise non erano del passato, bensì del futuro e che gli avvenimenti mostrati all'inizio del film devono ancora accadere. Prima di accomiatarsi Jerry chiede a Louise di usare il suo "mezzo", l'abilità di vedere il futuro. Quando Louise torna al campo, esso è in corso di evacuazione in previsione delle ostilità che seguiranno l'attacco cinese, che avrà luogo a breve. La donna ha una nuova visione riguardante il futuro: diciotto mesi più tardi si trova a una celebrazione delle Nazioni Unite dove viene ringraziata dal generale Shang per averlo convinto a cambiare idea e sospendere l'attacco dell'esercito cinese. Shang le ricorda che l'aveva chiamato al suo numero di cellulare privato, mostrandoglielo e rivelandole il contenuto del messaggio. Tornata al presente, Louise ruba un telefono satellitare dalla base e chiama il generale, riferendogli - grazie alla visione - le parole in mandarino che la moglie gli aveva detto in punto di morte, convincendolo così a cessare le ostilità e riprendere la collaborazione. Le altre nazioni seguono l'esempio, e i gusci scompaiono infine nel nulla. Al momento di lasciare la base, Ian confessa il suo crescente amore per Louise, e i due discutono delle scelte della vita, e se, conoscendo il futuro, avrebbero deciso di cambiarle. Louise prevede che Ian sarà il padre di sua figlia Hannah (con nome palindromo), e che la lascerà quando scoprirà che lei sapeva che la loro figlia sarebbe morta prima di diventare adulta. Louise accetta il suo destino, nonostante sappia che Ian la lascerà nel momento in cui gli svelerà il futuro della figlia.

La fantascienza di Chiang è molto "scientifica", ci si trovano formule, equazioni matematiche, teoremi, collegata alla sua formazione, laurea in scienze e informatica, padre ingegnere e madre bibliotecaria. 

Nel racconto "Il ciclo di vita degli oggetti-software" lo scrittore affronta il tema dell'intelligenza artificiale. L'intenzione di Chiang era quella di esplorare lo sviluppo di un'intelligenza artificiale e in particolare il processo di apprendimento e di crescita che porta un semplice sofware a diventare qualcosa di diverso: un essere dotato di autocoscienza. 

L'azienda Blu Gamma ha realizzato delle intelligenze artificiali (IA), i cosiddetti "digienti", messi in vendita a scopo ludico per essere allevati nel mondo virtuale chiamato Data Earth. Ciascun digiente è diverso dagli altri e si sviluppa differentemente grazie a un "motore genomico" informatico. I digienti sono un successo commerciale e attorno a loro si sviluppa un indotto per la fornitura di cibo virtuale e servizi. Le IA, grazie all'educazione impartitagli dai proprietari, si evolvono acquisendo intelligenza pari a quelle di adolescenti. Altre aziende sviluppano dei software basati su motori genomici differenti. Delle apposite periferiche vengono realizzate per permettere ai digienti di poter interagire nel mondo reale. Con il passare degli anni, la moda dei digienti passa e l'aggiornamento del loro software abbandonato. La chiusura di alcuni mondi virtuali a favore di nuove piattaforme, isola alcuni modelli di digienti, il cui obsoleto motore genomico è incompatibile con i nuovi mondi. I pochi proprietari, ancora affezionati ai propri digienti, si adoperano per trovare fondi per sovvenzionare l'upgrade. L'empatia e l'intelligenza raggiunta dai digienti accende l'interesse di un'azienda che li vorrebbe duplicare per utilizzarli come partner sessuali dopo averne potenziato i caratteri empatici e aggiornato il motore genomico per la compatibilità ai nuovi mondi virtuali. La scelta se accettare o meno l'offerta, assolutamente volontaria, solleva molti dubbi di carattere etico nei proprietari ma sarebbe l'unica possibilità per liberare i digienti dal loro isolamento. Sono gli stessi digienti a convincere i loro proprietari della bontà della soluzione; le IA sono oramai "adulte" e pronte a emanciparsi, anche legalmente.

Il racconto "La verità del fatto, la verità della sensazione" è stato ispirato all'Autore dalla lettura del saggio di Walter Ong intitolato Oralità e scrittura. The Truth of Fact, the Truth of Feeling è stato pubblicato per la prima volta nel 2013 sulla rivista Subterranean Online. Un giornalista ha ricevuto l'incarico di scrivere un articolo sulla nuova tecnologia, chiamata "Remem" che permette di ritrovare ogni spezzone di video registrato nel corso della vita da un soggetto, e di proiettarlo a richiesta in un angolo del proprio campo visivo. Il giornalista teme che il Remem, andandosi a sostituire alla memoria episodica degli utilizzatori, abbia impatto negativo sulla loro essenza. L'uomo decide di testare la tecnologia su sé stesso, rendendosi conto di come la fallacia dei suoi ricordi abbia influito negativamente sulla relazione con la figlia, con la quale ha avuto un rapporto conflittuale da poco risolto. Contemporaneamente viene narrata la vicenda avvenuta in una remota regione della Nigeria; la popolazione Tiv viene in contatto per la prima volta con gli Europei e con la scrittura, che man mano va a sostituirsi alla memoria semantica collettiva con impatto sulle loro abitudini. I tiv erano tradizionalmente usi a gestire due diverse categorie di "realta": la verità precisa (vough) e la verità mediata dalla giustizia (mimi). I due stravolgimenti sociologici causati dalle due tecnologie sulle diverse società vengono messi a confronto, rappresentando un espediente narrativo per riflettere sui ricordi e sulla differenza tra la "verità" e "realtà", così come la memoria li registra. 

I racconti di Chiang, prima di essere raccolti nelle due raccolte, sono stati pubblicati individualmente a partire dai primi anni duemila, in riviste di fantascienza, come Robot, e Subterranean online, e in collane come Millemondi estate 2000: Al suono di una musica aliena, e Millemondi primavera 2001: Nuove avventure nell'ignoto, Mondadori, e Mille e una galassia, Mondadori, 2004, oltre che sulla rivista Nature. 

giovedì 26 dicembre 2024

Poincarè cadde dal tram

 Interruttore on. Schermo acceso. Programma installed. Comando Pegasus mail: enter. Posta in arrivo, Comando S: send a message. Indico alla directory il mio indirizzo home mailbox. Palmiro at IVRUNIV punto BITNET at I:CINECA.IT. Spia  luminosa: siete collegati con il centro di calcolo della rete internet. Ora ho accesso a chiunque utilizzi pegasusmail, nel mondo, fin dove può arrivare un cavo telefonico, F2: chiamo l'elenco di utenti usuali della mia posta. Questo era in 1992, i primi tentativi di collegare con posta elettronica gli utenti universitari. Internet. 

E qui il testo letterario, sulla fisica agli inizi del '900.

Io, Henrì Poicarè, mi ritrovo alla fine del XIX secolo, a tentare di risolvere un divario enorme tra i progressi nel campo delle scienze fisiche e la squareness dei filosofi e dei teorici della geometria euclidea, quella con la G maiuscola. Come è possibile che in una epoca cha ha visto nascere l'astrofisica, la scomponibilità della materia, la costante di Planck, la natura sia continua (ondulatoria) che discontinua (quantica) delle onde elettromagnetiche, le geometrie ad enne-dimensioni, i piani sferoidi a tre dimensioni, in cui la linea più breve tra due punti è un arco geodetico, e altre innovazioni, ci si debba chiedere se lo spazio esiste, se è una forma pura, se sia e come sia curvo? Anche il mio amico Mach, che si dice convenzionalista come me, capace di teorizzare su spazio-tempo-velocità è solo un cavallo da tiro, e continua a considerare il piano come un corpo rigido. E questo benedetto assioma delle parallele, che nessuno riesce a dimostrare; se non è vero, allora ha ragione Riemann, o all'opposto, Lobatchevsky? E cosa sono gli assiomi? I razionalisti tosti dicono che sono giudizi a priori, valori assoluti; gli empiristi parlano di giudizi sintetici, basati sull'esperienza, e in mezzo, i soliti kantiani con il minestrone dei giudizi sintetici sì, ma a priori, spazio e tempo sono sperimentabili, ma sono forme pure. Eh, no! Così non si può andare avanti! E questa storia del Poincarè svitato, che ha la lampadina sulla testa come Archimede pitagorico, che rischia di uccidersi contro il tram perchè scivola sul predellino! Ma scherziamo! Sono un giovane speculatore elettrizzato da questi tempi nuovi, che cerca di far piazza pulita dai preconcetti. E sono attratto da un desiderio di semplificazione, sento quell'armonia che deve legare la nostra natura di soggetti al mondo esteriore, quelle leggi generali che permettono di farne esperienza. 


venerdì 22 marzo 2024

arte casearia e additivi

 Stavo osservando la confezione di provolone, sull'etichetta leggo la dicitura: stagionato per almeno 6 mesi". E mi torna in mente il periodo di stage che ho svolto ad Agraria, alla Cattolica di Piacenza, presso l'Istituto di microbiologia casearia. Sotto la guida dei professori e dei tecnici, seguendo il corso teorico, e facendo pratica di laboratorio, tra esami dei prodotti portati dalle aziende, come un pastorizzato di besciamella venuto male, contaminato, analisi di clostridi che hanno spore termoresistenti e causano le rigonfiature e formazione di bolle) e prove di latte fatto a cagliata con inoculo di micotossine (aflatossine). Il disciplinare è la regola da seguire per etichettare il prodotto con il marchio del consorzio. Per il parmigiano reggiano, quello che lo distingue dal grana padano e trentingrana è l'assenza di aggiunta di E1105, lisozima, che pur essendo un prodotto innocuo, nuoce ai batteri, specie se Gram positivi, e quindi anche al siero innesto. Tra i prodotti simili al grana, ma non prodotti in Italia, cito il Gran Moravia, nato dal trasferimento di una produzione casearia piemontese in Repubblica Ceca, regione Morava nel sud, fatta con latte locale, e che veniva venduto nei nostri supermercati a prezzi concorrenziali.

Per il provolone, il disciplinare ammette l'aggiunta della formaldeide come stabilizzante antimicrobico, previa stagionatura di sei mesi, periodo in cui la formaldeide viene eliminata, dopo aver complessato con le proteine (legame tra il gruppo aldeide con il gruppo amminico). Invece, per il provolone Valpadana, l'anno 2006 segna il cambio di rotta, con l'esclusione della formadeide dalla produzione. La differenza tra provolone dolce e piccante dipende dal tipo di caglio utilizzato (rennina nello stomaco, è una proteasi digerente), per il sapore piccante si usa quello di maiale o anche ovino, contiene le lipasi che contribuiscono a sviluppare aromi.

Formaldeide o formalina come soluzione acquosa: tra gli additivi  è identificata dalla sigla  E240, ed è usata come conservante, spesso presente anche nella carta per alimenti. Fare attenzione anche all’  E239 (ottenuto dalla sintesi della formaldeide ed ammonio). Nel biennio di medicina, per il corso di anatomia, si studiavano alle esercitazioni le sezioni di cervello umano, che erano conservate in formalina, e ogni volta finivamo con gli occchi irritati e un mal di testa.

L’E239 si usa come conservante contro i funghi nel caviale, formaggi, acciughe e conserve di pesce. Formaldeide è presente  nel fumo del legno e, assieme ai polifenoli, è responsabile della conservazione dei prodotti alimentari affumicati. Nei funghi shiitake secchi la concentrazione è elevata, da 100 a 400 mg/kg.

Tra gli altri conservanti e additivi usati in casearia, oltre al lisozima, si usano la Natamicina (pimaricina, E235), la nisina, un lantibiotico batterico, nei formaggini,  e l'acido sorbico (E200) per la conservazione superficiale, antimuffa. 

E202: Sorbato di potassio. Fa parte della categoria degli additivi conservanti (da E 200 a E 299, sostanze che rallentano o impediscono il deterioramento del cibo da parte di batteri, lieviti e muffe. Per le mozzarelle, e per alcuni tipi di lavorazione, và aggiunto nel liquido di governo. Si aggiunge nella proporzione da 2 a 3 g per 1 kilogrammo di formaggio fresco. nella quantità di 2 g in 1 Kg il formaggio fresco può durare fino a 22 giorni senza sviluppare muffa. Il conservante va aggiunto nel prodotto finale cioè il formaggio pronto alla consumazione. perchè se messo nel latte ci sono svantaggi:

1 - il conservante va via nella fase di spurgo della cagliata con il siero, non ne rimane quasi niente nella cagliata.
2- la cagliata non è consistente è molto debole e spurga molto lentamente, oltre le 24 ore, facendo pressione sulla cagliata per fare uscire il siero
per lo stracchino si mette quando il formaggio è gia maturato cioè dopo 5 giorni in frigo, spruzzando o sulla superficie.
nel  formaggio alle erbe si mette quando la cagliata ha spurgato tutto il siero


venerdì 15 dicembre 2023

Di cosa mi sono occupato in questi 20 anni al CNR

 Non dimenticherò mai il 2017, passata la metà agosto nel pieno dei rientri dei pendolari dal sud al nord, mia madre ebbe un incidente in casa, cadde a terra senza vestiti e ci rimase per un giorno, finché la vicina del piano di sotto non la sentì chiamare aiuto, e fu ricoverata all’ospedale di Parma. Io decisi di salire a Parma quanto prima, e per fortuna ottenni un passaggio da una coppia che rientrava  a Milano. Furono gentilissimi, mi portarono all’ingresso dell’ospedale. durante il viaggio notturno, alla domanda “di che ti stai occupando in laboratorio?” ho abbozzato una risposta concisa, perchè in effetti dal 2016 il mio gruppo si era separato, il lavoro sui progetti si era concluso, non avevo finanziamenti.

2017, autunno: visita al Dr. Hong, Università di Warwick, Coventry. Per inciso, il 2017 è stato l'anno più gratificante, un buon libro pubblicato da Elsevier, due viaggi internazionali, un work in progress.

E’ difficile programmare una ricerca se non si può acquistare reagenti o farsi dare qualche enzima dai colleghi. La mia dotazione tra il 2013 ed il 2016 (progetto SiMiSa sulla sicurezza alimentare coordinato dal distretto alimentare di Foggia) è stata di 240.000 euro, molti dei quali sono serviti per bandire un concorso per due borse vinte da due ragazze con dottorato, assistenti di ricerca, assunte nel 2014 per un anno, di cui una è stata rinnovata tra il 2015 ed il 2016. Il 10% dei fondi è rimasto di dotazione all’Istituto, per le spese generali, ed un 20% è stato usato per strumenti, kit e reagenti. Output di questi tre anni sono stati: due lavori pubblicati sul rilevamento rapido di patogeni negli alimenti (uno su Listeria ed uno su Salmonella), ed una pubblicazione sulla resistenza ai patogeni delle piante, su Mol. Plant Pathol., una delle riviste al top del settore, un lavoro di biotecnologia sullo studio dei meccanismi di risposta immune mediata da recettori (kinasi-dipendenti) di membrana. Una parte dei risultati di questi tre anni di lavoro non è stata pubblicata in nessuna rivista scientifica, per l’abbandono della ricercatrice, ormai senza stipendio, e per la morte del marito, l’ideatore del progetto. Per questo, ho raccolto i risultati di quel lavoro fatto in un libro.

Nel mio curriculum, alla voce “expertise” ci sono le tecniche di biotecnologia, dal clonaggio, alla biologia molecolare, alla produzione di proteine ricombinanti, ai saggi di attività, mentre la classificazione, per la posizione scelta dall'Istituto, è stata Tecnologie Alimentari.

Quello di cui mi pregio però, sono i lavori extra-curriculari, le attività che non hanno visto finalità di documentazione, report istituzionali, ma che sono serviti a studenti per svolgere ricerca (progetti regionali per la collaborazione pubblico-privato).

1.

Avevamo studiato le popolazioni di lieviti che sono presenti sull'uva in vigna. Come sa chi ha vinificato in casa da mosto d'uva, la fermentazione coi lieviti Saccharomyces cerevisiae (Lallemand) è rapida e quasi violenta, innalza la temperatura e consuma molti degli aromi dell'uva. Il principio su cui ci siamo basati è stato quello di fermentare in carenza di ossigeno, come quando si rifermenta il vino in bottiglia per fare bollicine, mantenendo la temperatura costante, in camera di crescita, e sotto agitazione.

Sono state campionate 20 varietà di uva da vinificazione prese dal campo sperimentale di Valenzano, Bari, che oggi non esiste più. L'uva è stata lavata, e i chicchi spremuti e filtrati su una mesh semifine, il mosto fermentato in beuta (hanno sviluppato meno alcool perchè coperte da uno strato di olio di paraffina, fermentazione lenta con bassa tensione di ossigeno, ogni 1-2 giorni misurata la perdita di peso, pari allo sviluppo di CO2, per 10 giorni circa): come output ci sono stati i campioncini del fermentato alcolico, in vino leggero che ha mantenuto tutti i profumi dell'uva di origine, e per ossidazione successiva ha originato 20 campioni di aceto monovarietale leggero, ma molto aromatico, l’ho consumato per condire le insalate (ogni varietà ha prodotto aromi unici, e differenti: dal Malbek, all'Aglianico, al Montepulciano, alla Malvasia nera, ai bianchi, Verdeca, Trebbiano). Un giorno arriveranno sulle nostre tavole, se gli imprenditori capiranno questa opportunità.

2.

Gli insaccati senza nitrati/nitriti. All’incirca verso il 2009, insieme all’IRTA in Catalogna, sperimentammo un salume a base carnea in cui al posto dei conservanti fu aggiunto un concentrato di melograno acido (come quello che usano in Libano per condire l'insalata di prezzemolo), prodotto da me privatamente, melagrane selvatiche incluse. Il laboratorio di Agraria di Portici fece lo studio antimicrobico su piastra del concentrato, che risultò antimicrobico, perchè ricco in acido citrico. I colleghi spagnoli fecero il panel test per la valutazione organolettica del salume, che risultò idoneo al consumo, con un voto elevato. Due anni dopo, al convegno sull’innovazione negli alimenti a Bari, un relatore dell’università di Napoli presentò il loro progetto finanziato su un insaccato senza nitrati, con altri prodotti vegetali antiossidanti. L'importante è se poi lo si produce. A Monteroni c'è l'azienda Mocavero, che produce il capocollo ubriaco conservato nel vino negramaro, un salume alla melagrana (ecco come le idee nascono e si trasferiscono, da una ricerca all'altra, in nuovi prodotti) ed il Nato d'amore, un salume spalmabile, simile al ciauscolo, arricchito di santoreggia (timo) ed artemisia, ed addensato con farina di semi di carrube.

3.

A Matino c'è l'azienda Offishina, insaccati di pesce, fermentato con Penicillium nalgiovensis, molto utilizato come starter carneo, e per il trattamento dell'isaccato di pesce usano il mosto cotto. Con loro ci siamo interfacciati, volevano quantificare nei vari prodotti la presenza di acidi grassi polinsaturi, che dopo macinatura si abbassano di livello per ossidazione, quindi li abbiamo misurati con Gas-massa chromatografia HPLC, il valore è stato maggiore  nei prodotti insaccati interi rispetto a quelli con pesce macinato.

4.

Produzione di un lievito madre per prodotti da forno dolci, a partire da Candida umilis, un ceppo fornitoci dall'università di Sassari. I prodotti contenevano farina di mandorle, hanno mostrato una shelf-life ottimale, i prodotti si sono mantenuti freschi a lungo. Azienda di Tuglie A.L.D.A.




giovedì 29 giugno 2023

Eccellenze della ricerca italiana: Carlo Croce, George Calin, Manuela Ferracin

 Oggi mi sono collegato ad un webinar interessante, (per problemi di virus, hanno doovuto interrompere) organizzato dal Journal of Translational Genetics and Genomics: MicroRNAs and Long Non-coding RNAs in Genetic Diseases

webinar tenuto da due eccellenze della ricerca prestati agli USA, Carlo Croce, del Dipartimento di biologia dei tumori dell'Ohio State University, Columbus, e da George A. Calin, di origini rumene, che ha studiato presso l'univeristà di Ferrara per il dottorato, ed oggi lavora al Department of Translational Molecular Pathology, Division of Pathology/Lab Medicine, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston. Interverrà anche l'italianissima Manuela Ferracin, del gruppo di Massimo Negrini, e professoressa all'università di Bologna. 


E' rimarchevole l'ottima qualità delle loro pubblicazioni, e il ranking, ossia l'indice H che hanno raggiunto

Prof. George Calin is  Professor of Department of Translational Molecular Pathology, Division of Pathology/Lab Medicine, The University of Texas MD Anderson Cancer Center; Co-Director, The RNA Interference and non-codingRNA Center, The University of Texas MD Anderson Cancer Center; Co-Director, MD/PhD Program, The University of Texas, Graduate School of Biomedical Sciences. Prof. Calin was the first to discover the link between human cancers and microRNAs, a finding considered as a milestone in microRNA research history. He has now developed starting from July 2007 an independent research group at the M.D. Anderson Cancer Center in Houston and produced a new advance by linking new classes of non-coding RNAs to cancer. He is presently a Professor in Department of Translational Molecular Pathology at MDACC and studies the roles of microRNAs and other non-coding RNAs in cancer initiation and progression and in immune disorders, as well as the mechanisms of cancer predisposition linked to ncRNAs. Furthermore, he explores the roles of body fluids miRNAs as potential hormones and biomarkers, as well as new RNA therapeutic options for cancer patients. He has published over 600 scientific articles in prestigious journals, has been cited over 139,000 times (Google Scholar) and has received numerous awards and honors for his groundbreaking work in cancer research. He is the Highly Cited Researcher in the field of Clinical Medicine, ASCI Membership, American Society for Clinical Investigation, etc.

Prof. Croce is the John W. Wolfe Chair in Human Cancer Genetics, The Ohio State University; Member of The National Academy of Sciences, the National Academy of Medicine, the Institute of Medicine of the National Academies, and the National Academy of Inventors; Fellow of the American Academy of Arts and Sciences, and the American Association for the Advancement of Science.

Prof. Croce is an Italian-American molecular geneticist and professor of medicine at Ohio State University. Renowned for his investigations of cancer pathogenesis, Prof. Croce has provided valuable insights into the underlying, genetic basis of cancer onset. His research has established genetic links to a variety of cancers including Burkitt's lymphoma, T-Cell lymphoma, and acute leukemia. He is a pioneer in the unraveling of the molecular basis of a number of lymphoma and leukemia cancers. In addition to his studies involving genes such as ALL1 and TCL1, Prof. Croce was the first investigator to discover and sequence BCL2. He later defined a role for this protein in various lymphomas such as follicular lymphoma. More recently, Prof. Croce's work has centered on understanding the role of micro RNAs in cancer pathogenesis. His research has proved that particular micro RNAs have the potential to exhibit either oncogenic or tumor suppressive properties. He has published over 1000 research papers and has been cited over 270,000 times (Google Scholar), making him one of the most highly cited researchers in the world.
Prof. Croce has received numerous awards and honors for his contributions to cancer research, including Charles S. Mott Prize from the General Motors Cancer Research Foundation (1993), the Scientific Excellence in Medicine Award from the American-Italian Cancer Foundation (1997), the Honor of Merit of Italian Republic (2000), the Henry M. Stratton Medal by the American Society of Hematology (2007), the Outstanding Investigator Award from the National Cancer Institute (2015); the Margaret Foti Award (2017), etc.

Dr. Ferracin is the Associate Professor, Department of Medical and Surgical Sciences, University of Bologna, Bologna, Italy.
Dr. Ferracin has a strong background in molecular oncology, with a specific expertise in the identification of diagnostic or prognostic gene signatures. As a PhD student in Prof. Negrini's lab, she collaborated with Prof. George Calin and Prof. Carlo Croce, when they published the first papers showing an association between microRNAs and cancer. They developed the first microarray for microRNA expression analysis. She applied this novel technology to the discovery of microRNAs and non-coding RNAs involved in leukemia, breast cancer and other solid tumors (PNAS, 2004; NEJM, 2005; CancerCell, 2007). In 2012, she obtained the prestigious "My First AIRC Grant" to study circulating microRNAs in biological fluids of cancer patients. She identified cancer-specific signatures of cell-free microRNAs for cancer diagnosis. Following her recruitment as Professor at the University of Bologna in 2016, she established her independent research group and obtained a grant as PI from Bologna University (Almaidea), to study methylation alteration in stage II colorectal cancer (CancerLett, 2018). She is currently working on the identification of melanoma prognostic biomarkers and the development of patient-derived cancer models.

Ai tempi d'oro della ricerca sui microRNAs, gli studi di espressione mediante DNA arrays si facevano fare negli USA, presso il laboratorio pionieristico, tramite questi contatti e conoscenze. Anche il mio amico Massimo Mallardo, titolare di un progetto per giovani ricercatori del VI programma quadro EU, aveva svolto uno studio su miR-7a, e sul differenziamento di linee leucemiche mediante ATRA, acido retinoico. Nel 2003 avevamo iniziato il progetto STREP della EU dal titolo RIBOREG "Novel roles od non-coding RNAs in development and disease", in questa occasione abbiamo unito le forze con Massimo Mallardo, per portare insieme i nostri risultati al meeting di conclusio del progetto e  insieme Trans-project meeting sugli RNA della Commissione Europea, nel 2007, a Carry Le Rouet. Una review fu sottomessa al giornale dell'ospedale Regina Elena, Journal of Experimental Clinical Cancer Research, valutato dal gruppo americano di editors, che però vide la luce solo nel 2008 quando il giornale entrò nella lista di riviste con impact factor di Scopus. 

Mallardo M, Poltronieri P, D'Urso OF. Non-protein coding RNA biomarkers and differential expression in cancers: a review. J Exp Clin Cancer Res. 2008 Jul 16;27(1):19.

Il lavoro sulle linee leucemiche differenziate con Acido Retinoico uscì nel 2010, con la partecipazione di Manuela Ferracin.

Rossi A, D'Urso OF, Gatto G, Poltronieri P, Ferracin M, Remondelli P, Negrini M, Caporaso MG, Bonatti S, Mallardo M. Non-coding RNAs change their expression profile after Retinoid induced differentiation of the promyelocytic cell line NB4. BMC Res Notes. 2010 Jan 27;3:24.

Con George Calin abbiamo pubblicato due grosse review, di cui sono l'autore principale nel senso di colui che la ha scritte, 

Farooqi AA, Fuentes-Mattei E, Fayyaz S, Raj P, Goblirsch M, Poltronieri P, Calin GA. Interplay between epigenetic abnormalities and deregulated expression of microRNAs in cancer. Semin Cancer Biol. 2019 Oct;58:47-55.

Farooqi AA, Fayyaz S, Poltronieri P, Calin G, Mallardo M. Epigenetic deregulation in cancer: Enzyme players and non-coding RNAs. Semin Cancer Biol. 2022 Aug;83:197-207

Già nel 2015 ci eravamo sentiti per uno special issue sul giornale Current Genomics, di cui ero guest editor, e inviarono contributi sia Sonia Melo, del gruppo di George Calin

EDITORIAL Implication of Non-coding RNAs in Cancer Biology and Cellular Physiology. Palmiro Poltronieri. Curr Genomics. 2015 Oct; 16(5): 294. 

Silva M, Melo SA. Non-coding RNAs in Exosomes: New Players in Cancer Biology. Curr Genomics. 2015 Oct;16(5):295-303

sia Maria Ciccone, George Adrian Calin MicroRNAs in Myeloid Hematological Malignancies. Curr Genomics. 2015 Oct; 16(5): 336–348. 

nel 2016 ancora guest editor, per MicroRNAs, ho reclutato di loro per raccolgiere alla fine sei contributi

"This special issue intends to bring an update on microRNA topics, presenting six contributions. Massimo Mallardo discusses the role of miR-25 and its targeted genes in development of human cancer. Maria Ciccone and George Calin review the findings on microRNAs in chronic lympocytic leukemia. Charles Lawrie reviews the links between deregulated expression of microRNAs and B-cell lymphomas. Binlian Sun contributes with a review on the role of microRNAs in HIV-1 replication and latency. Xiao-Min Leng reviews several cases of miRNA-dependent activation of mRNA translation. Finally, Marek Sanak introduces new data on miR-29c-3p as a biomarker of abdominal aortic aneurysm, in patients undergoing elective surgery". MicroRNA, 2016, Vol. 5, No. 2

martedì 20 giugno 2023

Mosca 2005

 Ho recuperato le foto fatte con la pellicola del viaggio di lavoro a Mosca, nel 2005, con regolare visto dell'ambasciata, su un progetto NATO-Russia sugli inibitori di enzimi in patata ed in Solanaceae.

Il collega Angelo responsabile del progetto si è accollato di fare una presentazione ai colleghi russi, nelle persone di Tatiana Valueva, Russian Academy of Science, e Alexander Shevelev, Vavilov Institute of General Genetics.

Era il periodo della finale della Champions league, il Milan stava vincendo, io sono andato a dormire e fu sconfitto per 3 a 1. Per mio espresso desiderio, siamo andati a visitare un monastero nelle vicinanze del centro, e nei giorni seguenti abbiamo preso la metropolitana, che risale agli anni '30, tra stile liberty e modernismo degli anni '30, con visita al Cremlino ed alla piazza Rossa. Eravamo alloggiati vicino al Gorky Park, e molte reclute della marina e del corpo di guardie di confine festeggiavano una ricorrenza. 














Cattedrale dell'Annunciazione, Uspenskij Sobor



Cattedrale dell'Arcangelo Michele, Archangelskij Sobor





con le colleghe del laboratorio, davanti all'università, dedicata al fondatore Dr. Lomonosov, e abbiamo visitato il giardino botanico, ricco in piante di lillà fiorite.

Molto particolare il modo di viaggiare per la città, in stile autostop, si fa segno con la mano, chi si ferma chiede un contributo per la benzina, come nel car sharing. Molto curiosa la pausa pranzo in un fast food, con consumazione di un panino accompagnao dal kvas, la bevanda fermentata non-alcoolica, tipo gazzosa. Per il ritorno, me ne regalarono due bottiglie, alla frutta. L'ultimo saluto prima di arrivare in aeroporo, a casa della Dr.ssa Valueva, ci siamo tolti le scarpe e scambiati gli auguri per la conclusione del progetto.



domenica 30 aprile 2023

Sperimentazione su animali

 Nel tempo, lo studio e la sperimentazione sugli animali si sono modificate considerevolmente, da un periodo in cui tutto era lecito, fino ad oggi, in cui i tests si fanno solo su animali modello di malattie, in cui qualche gene contiene mutazioni che danno sintomi che lo avvicinano ad una malattia umana.

La base per fare sperimentazione sugli animali è il veterinario, che coordina la gestione dello stabulario, edificio contenente camere con gabbie, atte allo scopo di custodire questi animali modello, dai topi ai ratti, ai conigli, ai maiali, fino a vasche per tritoni, axolotl, vari tipi di  rane, anfiossi, pesci, come zebrafish e medaka; per organismi piccoli come insetti e drosofila, bastano  cellette di contenimento. Dagli anni '90 ad oggi, molti geni sono stati studiati nei vari organismi per capire la loro funzione, e quando questi organismi sono a sviluppo rapido come nel moscerino della frutta, occorre un buon biologo molecolare, una conta della mortalità e delle alterazioni molecolari mediante uno studio istologico sulle sezioni di tessuto, per fare una buona pubblicazione. Invece, per lo studio di espressione, si è ricorsi all'inserimento di un gene negli oociti di Xenopus, dall'RNA viene prodotta la proteina che induce modifiche negli oociti, a seconda della sua funzione, interagendo con le proteine dell'oocita.

In Giappone, gli animali per la sperimentazione sono considerati ed onorati. Vengono svolte cerimonie di ringraziamento con tanto di sacerdoti monaci officianti, perchè vengono sacrificati o sottoposti a diete od a regimi di sonno veglia artificiali. I ricercatori svolgono turni tra di loro per la manutenzione delle gabbie, in modo che gli animali abbiano tutte le cure necessarie, e l'igiene degli ambienti sia tale da non causare malattie o la diffusione delle infezioni.

Oggigiorno gli studi su animali sono sconsigliati, e soppiantati da studi su colture cellulari, o su modelli tridimensionali su chip, in cui sistemi a micropompe mimano la presenza di vasi sanguigni.

Ancora permangono delle necessità, come il dover perfezionare le abilità degli operatori, come nel caso della neurochirurgia, le esercitazioni per sezionare il cervello di ratto sono la base del training dei medici. 

Negli anni '60, ero insieme a mio padre, elettricista, il quale messe a punto l'impianto elettrico  dello stabulario dell'ospedale Molinette di Torino, con ingresso in corso Unità d'Italia: si trattava di un locale con una ventina di gabbie per cani, che erano utilizzati dagli ortopedici.

Negli anni '90, mentre ero ospite dell'edificio del biennio di medicina, a Verona, ho girato tra le stanze dello stabulario nel seminterrato, che ospitava ratti e conigli per i fisiologi, ed una stanza per gli interventi di trapianto del fegato, eseguito su cani randagi, che alla fine non sopravvivevano. Per il mio lavoro di ricerca, utilizzammo ratti sottoposti a diversi ritmi di sonno-veglia, che vennero sacrificati mediante ghigliottina, per poi campinare diverse aree del cervello per analisi molecolari. Di contro, alla Glaxo, i ratti venivano sacrificati con una tecnica ancora più rapida, con shock termico, per evitare qualsiasi modificazione dei tessuti su cui venivano testati i nuovi farmaci. Nel '91, con i medici del gruppo di trapianto delle isole pancreatiche, per la cura del diabete, utilizzavamo i ratti per l'espianto del pancreas, e per l'induzione del diabete mediante streptozotocina. L'addetto allo stabulario era spesso ubriaco e tralasciava la cura dell'igiene dei locali e dei ratti. Un giorno insieme al mio supervisore, dovemmo ripulire le gabbie di almeno 20 ratti deceduti per qualche infezione che si era propagata. Gli animali servivano anche per altri chirurghi, che esercitavano la loro manualità. Quindi svolgemmo l'ingrato compito per poter continuare il nostro lavoro ed anche quello dei colleghi.

Per i maiali, la scienza ha una attenzione particolare, sia per l'utilizzo degli organi per il trapianto, specie con animali transgenici che sono diventati compatibili con l'uomo, avendo un sistema immunitario modificato, o non esprimendo antigeni di istocompatibilità, che sono la causa del rigetto dei trapianti. 

Un grande progresso per la scienza è costituita dalle conoscenze sul gene editing mediante CRISPR/Cas, dove Cas è una nucleasi, proteina che modifica/taglia il DNA, abbinata ad una guida di oligonucleotidi che identifica una regione bersaglio da "curare", che è complementare alla guida. 

Con questa tecnica, con Nobel per la chimica nel 2020 alle scienziate Doudna e Charpentier, si possono oggi studiare tutti i geni, sia quelli che codificano proteine, sia quelli che producono RNA funzionali, e vengono studiati sia su organismi modello sia su colture cellulari, individuando alterazioni quando il gene è assente o alterato. In questo modo, si ottempera alle raccomandazioni degli organismi di controllo, che presiedono ai nulla osta per effettuare la ricerca, od il trial clinico, per evitare inutili studi su animali.



mercoledì 24 marzo 2021

I maya, gli incas ed il mais

 Di recente hanno trasmesso un documentario sulla geografia del Messico, della penisola dello Yucatan, le regioni abitate dai Maya e da altre popolazioni conquistate o associate ai Maya. Dove adesso c'è una foresta fitta che ha inglomerato le piramidi, si osservano le tracce di antiche residenze e sentieri che fanno pensare che questa area sia stata altamente abitata e coltivata, con canali di irrigazione e strade di comunicazione. 

Il mais ha avuto grande importanza anche per l'altra cultura sudamericana, gli incas. Oltre ad essere cibo, era usato per produrre una bevanda rituale, la birra di mais, che veniva bevuta in calici celebrativi, i quero, utilizzati in coppia. Venivano intagliati dallo stesso blocco di legno, cresciuto appositamente per produrre queste due coppe dallo stesso tronco. Le tre parti del disegno rappresentano il coltivare, il raccogliere e il conservare. Sono disinguibili le case/magazzini in alto, i campi coltivati a terrazze in basso, i canali, le linee a zig-zag, la coppa rappresenta il ciclo della produzione ed alimentazione.

Cummins, Tom (2007): Queros, Aquillas, Uncus and Chulpas: The Composition of Inka Expression and Power. In: Variations in the Expression of Inka Power: A Symposium at Dumbarton Oaks, 18 and 19 October 1997, edited by Richard L. Burger, Craig Morris and Ramiro Matos Mendienta, pp. 267-312. Dumbarton Oaks Research Library and Collection, Washington D.C.

https://blog.khi.fi.it/2020/11/the-maize-plant-in-an-incaican-microcosmos/

Coppa di legno, in Quechua si chiama quero, fa parte di una coppia per rituali per bere birra di mais
si notano delle piantine di mais, che collegano i due bordi ornamentali superiore ed inferiore, in cui sono presenti figure quali un uccello sopra le piante di mais, con paesaggi andini  (1600 d.C.)
hanno significato di celebrare la ciclicità del coltivare, raccogliere, conservare e consumare il mais
l'interno è colorato con la resina della mopa mopa, Elaeagia pastoensis, con colori vivaci
Wood cup, sixteen century, unknown artist. V A 8915, Ethnological Museum of Berlin, high: 15.8 cm

British museum: pianta di mais rituale e dio del mais


This wood cup, which is called in Quechua, quero, was produced in the sixteenth century, shortly after the arrival of the Spaniards. The queros, in the past as well as in the present, serve for consuming maize beer as part of Andean rituals, which are comprised of two entities. For that reason, the queros were manufactured and used as a couple. However, in this case, the other part of the pair was lost.
 This quero embodies three plants in its materiality and visuality. There is evidence that suggests that the pair of queros were cut from the same wood block. In other words, they grew together waiting to be shaped by the artist (Cummins 2007:274). In addition, the inlaid parts are made of resin of the Elaeagia pastoensis plant, known as mopa mopa, which was colored with a variety of pigments.
The outer surface of this cup is fully decorated and divided into three sections. In the upper section there is a narrow band filled with small buildings. The middle section, the larger one, is filled by incisions that create curved lines and zigzag bands. The lower section includes three layers: rows of colored ovals shapes, a red design and a row of rectangular forms that had colored inlays, which did not survive. The three sections are united by six maize plants that are spread from the bottom to the top. Each plant has three corncobs with their leaves, and on top of them, there is a standing bird.  
If we join together all these elements, which are visually united by the maize plants, we can understand this quero as an Incaican microcosmos that maintains the cyclicity of cultivating, harvesting, storing and consuming maize.  Since a very early stage in Andean civilization, terraces were constructed in order to expand the agricultural land, especially for maize cultivation. The lower section of the quero represents these terraces, which were built in layers of stones, fine sand, gravel and soil. In the quero, the rows of colored oval shapes probably refer to the terrace’s wall and below it are two construction levels. 
The middle section with the incised curved lines and zigzag bands represents the flowing of water in canals, which served to irrigate the agricultural lands of the terraces. The upper section with the band filled with small buildings probably refers to the warehouses where the corn was stored. This kind of construction was built on mountain slopes, where the climate conditions are preferable for the conservation of the crop. It appears as if it is not coincidental that in this representation the warehouses are in the upper section. The six maize plants with the corncobs and the three sections indicate cultivating, harvesting and storing of the maize. The use of the quero itself stands for the maize consumption in the form of maize beer. 

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