Insights into cell membranes via dish detergent - Ethan Perlstein

Comprendere le membrane cellulari con i detersivi - Ethan Perlstein

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Traduttore: Martina Carlini Revisore: Ariana Bleau Lugo

Every cell in your body

Ogni cellula del corpo

is separated from those around it

è separata dalle altre intorno

by its outermost layer,

grazie al suo strato più esterno,

its membrane.

la sua membrana.

A cell membrane must be both sturdy and flexible.

La membrana cellulare è al contempo solida e flessibile.

Imagine a membrane made of metal -

Immaginatevi una membrana fatta di metallo -

great at keeping the cell's guts inside,

perfetta nel trattenere le parti interne della cellula,

but horrible at letting materials flow in and out.

ma pessima nel permettere a materiali di scorrere dentro e fuori.

But a membrane made of fishnet stocking

Però una membrana fatta a rete da pesca

would go too far in the opposite direction -

sarebbe esagerata nell'altro senso -

leaky, but easily torn.

permeabile, ma che si strappa facilmente.

So, the ideal membrane falls somewhere in the middle.

Quindi, la membrana ideale sta nel mezzo.

Over the past few centuries,

Nei secoli scorsi,

we've learned a lot about the way membranes work.

abbiamo imparato molto su come funzionano le membrane.

The tale starts in the late 1800's

La storia inizia alla fine del 1800

when, according to legend,

quando, secondo una leggenda,

a German woman named Agnes Pockels was doing dishes.

la tedesca Agnes Pockels stava lavando i piatti.

Her observation, that not all detergents

Il fatto che non tutti i detersivi

dissolve grease in the same way,

sciogliessero il grasso allo stesso modo,

piqued her curiosity,

la incuriosì

so she made careful measurements

e così misurò accuratamente

of the size of soapy films

le dimensioni delle pellicole di sapone

that formed on the surface

che si formavano sulla superficie

of a metal tray filled with water.

della teglia di metallo piena d'acqua.

Later, in the 1920's, GE scientists

In seguito, negli anni '20, gli scienziati della General Electrics

Irving Langmuir and Katharine Blodgett

Irving Langmuir e Katharine Blodgett

reexamined the problem with a more elaborate contraption

riesaminarono il problema con macchinari più precisi

and found that those tiny slicks

e scoprirono che quelle piccole macchie

were in fact a single layer of oil molecules.

in realtà formavano un unico strato di molecole oleose.

Each oil molecule has one side

Ogni molecola d'olio aveva un'estremità

that loves water and floats on the surface,

che amava l'acqua e galleggiava in superficie,

and one side that loathes water

ed un'altra che la odiava

and protrudes into the air.

e sporgeva all'aria.

So what does it have to do with cell membranes?

Cosa c'entra con le membrane cellulari?

Well, at the turn of the 20th century,

Beh, all'inizio del ventesimo secolo,

chemists Charles Overton and Hans Meyer

i chimici Cherles Overton e Hans Meyer

demonstrated that the cell membrane

dimostrarono che la membrana cellulare

is composed of substances that,

è composta da sostanze che,

like oil,

come l'olio,

have a water-loving part

hanno una parte pro-acqua

and a water-loathing part.

ed un'altra anti-acqua.

We now call these substances lipids.

Oggi chiamiamo queste sostanze lipidi.

In 1925, two scientists,

Nel 1925, due scienziati,

Evert Gorter and Francois Grendel,

Evert Gorter e Francois Grendel,

pushed our understanding further.

ci aiutarono a capire di più.

They designed an experiment meant to test

Idearono un esperimento per testare

whether cell membranes

se le membrane cellulari

are made of only one layer of lipids,

siano costituite da un solo strato di lipidi,

a monolayer,

un monostrato,

or two layers stacked on top of one another,

o due strati uno sopra l'altro,

called a bilayer.

detto doppio strato.

Gorter and Grendel drew blood

Gorter e Grendel prelevarono un campione di sangue

from a dog,

da un cane,

a sheep,

una pecora,

a rabbit,

un coniglio,

a goat,

a guinea pig,

una capra,

un porcellino d'India,

and human volunteers.

e persone volontarie.

From each of these samples,

Da ciascuno di questi campioni

they extracted all the lipids

estrassero tutti i lipidi

from all the red blood cells

da tutte le cellule del sangue

and placed a few drops of this extract

e ne versarono alcune gocce

on a tray of water.

su una superficie d'acqua.

True to form, the lipids, like oil,

Fedeli alla forma, i lipidi, come l'olio,

spread out into a monolayer,

si estesero in un monostrato,

whose size Gorter and Grendel could measure.

di cui Gorter e Grendel poterono misurare le dimensioni.

If they compared the surface area of that monolayer

Comparando la superficie del monostrato

to the surface area to the intact red blood cells,

con quella delle cellule del sangue intatte

they'd be able to tell

avrebbero potuto vedere

whether the red blood cell membrane

se la membrana delle cellule del sangue

is one or two layers thick.

è formata da uno o due strati.

To understand the design of their experiment,

Per capire la struttura del loro esperimento,

imagine looking down at a sandwich.

immaginate di guardare un panino dall'alto.

If you measure the surface area of what you see,

Se misurate la superficie di ciò vedete,

you'll get the dimensions of a single slice of bread

avrete la dimensione di una singola fetta di pane

even though there are two slices,

anche se ce ne sono due,

one stacked perfectly atop the other.

una sopra l'altra.

But, if you open the sandwich

Ma se aprite il panino

and place the two slices side by side,

e mettete le due fette una accanto all'altra,

you get twice the surface area.

otterrete il doppio della superficie.

The Gorter and Grendel experiment

L'esperimento di Gorter e Grendel

is basically the same idea.

si basa praticamente sulla stessa idea.

The open sandwich is the monolayer formed

Il panino aperto è il monostrato formato

by extracted cellular lipids spreading out into a sheet.

da lipidi cellulari estratti che si allargano su un foglio.

The closed sandwich is the intact red blood cell membrane.

Il panino chiuso è la membrana intatta delle cellule del sangue.

Low and behold, they observed a two-to-one ratio,

Ed ecco, avevano davanti un rapporto 1:2,

proving beyond the shadow of a doubt

che prova senza ombra di dubbio

that a cell membrane is a bilayer,

che la membrana cellulare è a doppio strato,

which when unstacked,

che quando non è impilata,

yields a monolayer twice its size.

crea un monostrato dalle doppie dimensioni.

So almost 30 years before the double-helix structure

Allora, circa 30 anni prima che la struttura a doppia elica

of DNA was elucidated,

del DNA venisse spiegata,

a single experiment

un unico esperimento

involving fancy versions of household materials

che utilizzava versioni di lusso di materiali casalinghi,

enabled deep insight

fornì una visione in profondità

into the basic architecture of the cell.

dell'architettura cellulare di base.