L’editing del genoma e il sistema CRISPR/Cas9

Cos’è l’editing del genoma e come viene fatto?▼

Per editing del genoma si intende quell processo attraverso il quale un pezzo di DNA in qualsiasi cellula (di piante, animali, lieviti o batteri) è rimosso, sostituito o aggiunto. Se per un istante immaginiamo il genoma come un grande libro, “l’editing” corrisponderebbe alla sostituzione delle singole lettere in quel libro cosi che si formino nuove parole. Il processo di editing si basa su proteine “forbice” che riconoscono segmenti specifici di DNA nell’intero genoma e fanno un taglio nella doppia elica. La macchina cellulare normalmente ripara questi tagli ma occasionalmente compie degli errori nella riparazione che vanno a cambiare la sequenza del DNA nella cellula. Gli scienziati usano questo processo nell’editing del genoma attraverso l’ingegnerizzazione delle proteine “forbici” per ottenere dei tagli precisi che risulteranno nello spegnimento dei geni. In alternativa, i ricercatori possono aggiungere del codice di DNA. Per esempio, possono indurre le cellule a incorporare nuovo codice nei ”punti di rottura” in modo da sostituire un gene mutato con uno sano o vice versa.

Fino a poco tempo fa, i ricercatori editavano il DNA con tecniche complesse e laboriose, le quali richiedevano anni anche solo per un editing del genoma molto piccolo. Tuttavia, un nuovo strumento di editing del genoma, chiamato CRISPR-Cas9, scoperto studiando il mondo dei batteri, sta rendendo l’editing veloce, semplice e preciso. Il suo vero potenziale è adesso a portata di mano

Editing del genoma e cellule staminali: Domande e Risposte

CRISPR-CAS9: COME FUNZIONA LA TECNOLOGIA CHE MODIFICA IL DNA

L’editing del genoma e il sistema CRISPR/Cas9

Per chi vuole approfondire l'argomento

"Matematica e gioco" o "Matematica è gioco"? - Classi terze

Cos’è la matematica?

La matematica è una scienza? È una filosofia? Un’arte? Cos'altro?

Difficile rispondere, se si vuole una risposta banale. Ma facile rispondere, se la risposta può non essere unica.

Infatti più si studia matematica e meno si capisce come sia fatta, a cosa appartiene, dove comincia e, soprattutto, se e dove finisce.

La matematica è dentro tutte le cose (anche se certe volte risulta difficile accorgersene), e in questo blog punteremo l’attenzione alla relazione che c’è tra matematica e gioco.

Il gioco è definito come: “qualsiasi attività liberamente scelta a cui si dedichino, singolarmente o in gruppo, bambini e adulti senza altri fini immediati che la ricreazione e lo svago, sviluppando ed esercitando nello stesso tempo capacità fisiche, manuali e intellettive”.

Questa definizione sottolinea due aspetti fondamentali del gioco: la libera scelta e la finalità di puro divertimento. Ma anche la matematica può essere affrontata come un gioco, cioè come strumento che ci permette di ricercare la soluzione ad un enigma.

Per esempio, sfruttando le vostre conoscenze recenti (argomenti di quest’anno scolastico) siete capaci di dare la spiegazione a questo mistero?

Dividendo il triangolo a sinistra in quattro figure geometriche e ricomponendole in modo diverso a destra ci accorgiamo che manca qualcosa….come è possibile? Sapresti spiegarlo?

Sapresti trovare (o creare) un gioco che si possa risolvere con le tue conoscenze matematiche?

I POMODORI DEL NONNO FRA RETTE E PARABOLE

E’ vero che più la produzione di un qualsiasi bene aumenta e più aumentano i profitti?

Mio nonno che, quando era in vita, faceva l’agricoltore era convinto di questa teoria.

Infatti ricordo ancora oggi quando affermava: “quest’anno ho intenzione di piantare più pomodori nel mio terreno in modo tale da poter guadagnare di più dell’anno scorso vendendoli al mercato”.

Proviamo allora a modellizzare matematicamente questa sua convinzione per capire se avesse veramente ragione.

Facciamo alcune considerazioni:

Sia q la quantità di pomodoro prodotta, c il costo per un kilogrammo di pomodoro prodotto e p il prezzo di vendita. Sappiamo che il ricavo è dato dal prodotto della quantità per il prezzo, R=pq mentre il profitto P è dato dalla differenza tra il ricavo ed il costo totale che si ottiene in modo simile come C=cq (prodotto del costo al kilogrammo per la quantità di pomodoro prodotto), quindi

P=R-C=pq-cq=(p-c)q

Seguendo il ragionamento del nonno, se il prezzo di vendita è maggiore del costo unitario di produzione, cioè p>c, allora il profitto aumenterà quanto più aumenterà la quantità di pomodori da lui prodotta.

In realtà, il nonno non teneva conto di una semplice cosa: il comportamento dei consumatori. Lui dava per scontato che tutto il pomodoro prodotto poi riuscisse a venderlo al mercato.

Non sempre i consumatori saranno disposti ad acquistare tutto il pomodoro del nonno ed al prezzo da lui preteso. Allora a questo punto, pur di non riportarsi il pomodoro a casa sarà costretto ad abbassarne il prezzo.

Nella realtà, ciò significa che il prezzo dipende dalla quantità ed è una funzione decrescente di essa. Tale funzione può essere rappresentata con una retta di equazione p = - bq + a, dove a è l’intersezione della retta con l’asse dei prezzi e b è la sua pendenza. 

Dunque, nella realtà, il ricavo diventa R=pq=(-bq+a)q e di conseguenza il profitto sarà:

P=R-C=(-bq+a)q-cq=-bq²+(a-c)q

che altro non è che l’equazione di una parabola, il cui grafico è quello rappresentato di seguito.

Si tratta di una parabola concava con un punto di massimo profitto nel suo vertice.

Ci si rende conto che i profitti sono nulli non solo quando il nonno non produce nulla (q=0) ma anche quando produce troppo ((a-c)/b).

Mentre il massimo profitto del nonno è proprio a metà fra questi due valori di produzione.

Guardando quindi il grafico sopra riportato si capisce che il nonno guadagnerà di più se produce meno pomodori di (a-c)/2b mentre oltre questo valore di produzione i suoi profitti caleranno e sarebbe il caso che il nonno distruggesse il pomodoro in eccesso ma, sono sincero, se lui fosse ancora in vita non credo proprio che avrei avuto il coraggio di dirglielo.

Quanto riportato nell’articolo, dedicato soprattutto alle terze classi del liceo scientifico per quanto riguarda la conoscenza di argomenti di Geometria Analitica, è solo un invito a riflettere ed eventualmente a commentare su come la matematica possa interpretare la realtà.

La libertà è un diritto inviolabile

Invito gli alunni delle classi VD e VE a commentare il video del discorso di M.L. King esprimendo le proprie considerazioni sul concetto di libertà.

La libertà è un diritto inviolabile

Invito gli alunni dellle classi III D, IV E e IV D ad esprimere le proprie considerazioni sulla affermazione di M.L. King. 

la matematica del caffè

http://www.lescienze.it/news/2016/11/16/news/modello_matematico_caffe-3312056/


se qualcuno avesse dei dubbi sull'utilità della matematica, sappia che può servire anche per prevedere la bontà di un caffè...

l'articolo fa riferimento a diverse conoscenze di fisica, oltre che al concetto di "modello matematico".
quali concetti della fisica tratta che tu hai studiato? cosa è un modello matematico?  

il numero primo più grande..

http://www.lescienze.it/news/2018/01/09/news/numero_primo_piu_grande_mersenne-3812485/

Come i numeri primi vengono utilizzati nella crittografia?

le onde sonore hanno massa?

http://www.lescienze.it/news/2019/03/14/news/suono_peso_massa_onde_sonore-4333664/

l'articolo suppone due nuovi concetti: il suono trasporta massa (materia) e l'esistenza di masse negative.

alla luce delle tue conoscenze di fisica, esprimi qualche osservazione..

Il nostro corpo è sinonimo di bellezza non solo a livello esteriore ma anche dal punto di vista fisiologico.Dopo aver visto il video rifletti su come il battito cardiaco ha influenzato la musica di molte canzoni rendendole vibranti di inusuale bellezza. Dopo aver spiegato come questo fisiologicamente  avviene, esprimi un pensiero su tutto ciò.

Prof. Marino Emanuele

prof.ssa Rita Milito PER LA CLASSE IV F "Liberi "di"..."da"..."per"...

LA LIBERTÀ’ 

“La libertà è uno tra i valori più importanti per ogni essere vivente. Chiunque ha il diritto di vivere la propria vita come meglio crede, di fare le scelte ritenute più opportune e di allontanare da sé tutto ciò che è motivo di dolore, stress e disagio interiore, nel rispetto della società circostante. Ledere un simile diritto, opprimere l’altro e ridurlo ad una condizione di sottomissione, è un atteggiamento da punire e condannare sotto ogni punto di vista. ART. 21 DELLA COSTITUZIONE ITALIANA “Tutti hanno diritto di manifestare liberamente il proprio pensiero con la parola, lo scritto e ogni altro mezzo di diffusione. La stampa non può essere soggetta ad autorizzazioni o censure.[...]

Sulla base dei principi espressi dall’Art. 21 della Costituzione Italiana e sul messaggio che traspare dal testo della canzone di Jovanotti che segue, provate a commentare esprimendo il vostro pensiero di libertà rifacendovi a questi spunti:

- libertà “di”

- libertà “per”
- libertà “da”

La donna e il lavoro

https://www.raiplay.it/video/2019/04/Passato-e-Presente-La-donna-che-lavora-cff5fbea-3b93-43b0-9d14-d4cfdbb02538.html

spunti di riflessione.

L’art. 36 della Costituzione nomina i lavoratori , nell’art. 37 si nominano le donne lavoratrici

La donna e il lavoro

La scuola e i salari uguali per uomo e donna.

DALLA LIBERTA’ INDIVUDUALE AL BENE COMUNE: L'IMPORTANZA DELLA SCELTA

https://www.youtube.com/watch?v=sy6xRSeuo2w

Denzel Whasington nei panni di un templare in epoca post-nucleare, mantiene fede al proprio spirito attraverso la sua scelta, intuendo lo scopo della sua esistenza.

 Da Inferno canto III, vv. 34-51
 

Ed elli a me: «Questo misero modo
tegnon l’anime triste di coloro
che visser sanza ’nfamia e sanza lodo.
       Mischiate sono a quel cattivo coro
de li angeli che non furon ribelli
né fur fedeli a Dio, ma per sé fuoro.
       Caccianli i ciel per non esser men belli,
né lo profondo inferno li riceve,
ch’alcuna gloria i rei avrebber d’elli».
       E io: «Maestro, che è tanto greve
a lor, che lamentar li fa sì forte?».
Rispuose: «Dicerolti molto breve.
       Questi non hanno speranza di morte
e la lor cieca vita è tanto bassa,
che ’nvidiosi son d’ogne altra sorte.
       Fama di loro il mondo esser non lassa;
misericordia e giustizia li sdegna:
non ragioniam di lor, ma guarda e passa». 

Dante, attraverso la scelta di incontrare per prime le anime degli ignavi, vuole trasmettere ai suoi lettori un messaggio chiaro: la folla di umani senza colpa  e senza meriti, rappresenta la maggioranza delle persone. Il fatto che in vita tanti si siano astenuti a prendere qualsiasi tipo di posizione non sminuisce affatto la gravità di una simile condotta. Certo, queste anime non hanno commesso peccati, ma non hanno neppure fatto qualcosa di buono. Non può averli l'inferno, e non li vuole neppure; ma la loro vita, apparentemente corretta, non basta di certo a ottenere l'accesso al Paradiso. La durezza di Dante qui ci chiama in causa, più che in qualsiasi altro passaggio dalla Commedia. Siamo sicuri di non vivere anche noi "sanza 'nfamia e sanza lodo"? Ogni giorno, la nostra vita, nelle comunità di cui facciamo parte, ci impone scelte, schieramenti. Non è facile e non è senza rischi vivere fino in fondo queste situazioni: il rischio di sbagliare, come il rischio di rimetterci, e perfino di perdere la vita, è alto. Ma è indispensabile che ognuno di noi trovi lo spazio adatto in cui incanalare la propria forma di impegno, di coraggio, di generosità. La libertà non è fare "ciò che voglio", o sottrarmi alle mie responsabilità, la libertà è partecipazione, impegno, perché da questo dipende il bene della collettività.
"Il gran rifiuto" di una delle anime degli ignavi porterà alla decadenza delle istituzioni papali e alla rovina di Firenze e dello stesso Dante che subirà l'esilio e lo stesso può accadere se noi non facciamo la nostra parte, se non ci spendiamo, se non siamo capaci di metterci in gioco.

Ieri come oggi, i peccati sono molti, ma non scegliere resta il peggiore di tutti. Uomini che non cercano nemmeno la loro passione, camminando sulla facile strada del guadagno, politici che saltellano tra i partiti politici come nel gioco della campana, giovani svogliati sul divano della rassegnazione. Lì si può vedere tutti passeggiare sulla via delle scelte non prese, in una immagine non così diversa da quella che raccontò Dante.

CONSEGNA: scrivi un tuo commento su quanto hai letto e sugli ignavi del nostro tempo, ovvero su chi evita di prendere posizione nelle piccole e nelle grandi questioni. E tu? Pensi di vivere la tua vita facendo delle scelte o ti adegui alla volontà della massa?

 

 

 

 

Biologia, città e imprese sono legate tra loro? Sì, dalla matematica

A che serve la matematica?

"A niente, ovviamente!". Ecco la risposta del 90% degli studenti 😊
Una risposta un po' più fondata è che la matematica serva per soprattutto per imparare a pensare, cioè per costruire la competenza probabilmente più importante per la vita nelle nostre società a più dimensioni. In questa prospettiva, la matematica è solo una delle stanze della grande palestra del pensiero, assieme alla poesia, alla filosofia, alle scienze, ...

Tuttavia, la matematica ha anche, da sempre, applicazioni e ricadute molto concrete sulla nostra vita.
In questo video si mostra un legame soprendente tra l'evoluzione biologica della vita e quella, sociale ed economica, delle nostre città e delle nostre aziende.

ll video, della durata di circa 17 minuti, cioè circa un quarto di una puntata de "Il trono di spade", si può vedere con sottotitoli in italiano o in inglese a questo indirizzo.
Vi invito ad ascoltarlo una sera al posto di una serie TV :-) e a condividere, con un commento, il pensiero più interessante che ci avrete trovato.
Grazie per il vostro impegno ad imparare a pensare!

EFFETTO SERRA E MUTAMENTI CLIMATICI

I cambiamenti climatici sono ormai una realtà e hanno ripercussioni sempre più evidenti su tutti noi, basti pensare alle alluvioni, le sempre più frequenti e forti piogge, gli inverni più miti, le variazioni delle migrazioni degli uccelli. Tutti questi sono segnali che i cambiamenti climatici si stanno facendo sempre più rapidi e che il clima sta subendo delle evidenti e repentine variazioni.

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Molto spesso i termini “clima” e “tempo” vengono usati come sinonimi ma in realtà hanno significati diversi: il tempo è l’insieme degli elementi meteorologici che caratterizzano l’atmosfera in un preciso istante, il clima indica, invece, l’andamento medio del tempo rilevato in una determinata regione in un periodo di almeno 30 anni.

Il clima sulla Terra da sempre subisce dei normali cambiamenti e lo farà anche in futuro, la variabilità è naturale varia da zona a zona e non è costante nel tempo, considerando sia il medio che il lungo termine (le ere glaciali si sono ripetute con frequenze di alcune decine di migliaia di anni).

Il problema è che negli ultimi decenni, come affermato dagli studi scientifici più recenti, le attività umane, industriali e agricole, sembrano aver prodotto rapide variazioni della temperatura. L’aumento della temperatura media della Terra è un dato di fatto: negli ultimi 100 anni questo incremento è dell’ordine di 0,6°C su scala globale e di 1°C in Europa.

L’atmosfera è composta da diversi gas: 78% di azoto, 21% di ossigeno, 1% di argon e altri gas, tra cui il biossido di carbonio (comunemente chiamato anidride carbonica) presente nella percentuale dello 0,035%, una concentrazione apparentemente bassa ma in continuo aumento.

L’atmosfera funziona come uno schermo trasparente e protettivo che avvolge la Terra: lascia filtrare la luce solare e trattiene il calore. L’atmosfera funziona come le pareti di vetro di una serra e per questo si parla di effetto serra. I responsabili dell’effetto serra sono i gas serra, tra cui l’anidride carbonica ed il vapore acqueo, presenti nell’atmosfera, che intrappolano il calore. A partire dalla rivoluzione industriale l’uomo ha iniziato ad immettere in atmosfera quantità di gas serra sempre crescenti, aumentando significativamente la loro concentrazione, il che ha comportato un progressivo aumento della temperatura del pianeta. Tale aumento di temperatura è la causa dei cosiddetti cambiamenti climatici (surriscaldamento globale).  

Rifletti sulle principali cause di questo aumento di temperatura, sulle possibili conseguenze e sui possibili rimedi, non solo per quanto riguarda le scelte a livello globale ma anche su quello che ognuno di noi può fare.

Di seguito alcuni collegamenti per approfondire le tematiche in questione.

Strategia Nazionale di Adattamento ai Cambiamenti Climatici

ADATTAMENTO AI CAMBIAMENTI CLIMATICI

EDUCAZIONE ALLO SVILUPPO SOSTENIBILE

Riflessioni (con carte) sul riscaldamento globale

Il rapporto IPCC sulla lotta ai cambiamenti climatici spiegato in 10 punti
Il cLima è iMPAzZIto non chiamatelo maltempo

Max Planck, un rivoluzionario poco convinto

Come avvengono davvero le rivoluzioni del pensiero?

Max Planck e la nascita della fisica quantistica

La fisica quantistica ha una data di nascita abbastanza condivisa tra i manuali di fisica dei licei: il 14 dicembre del 1900, con la presentazione di Max Planck della sua memoria Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum (Sulla Teoria della Legge della distribuzione di Energia nello Spettro Normale) ad un incontro della Società di Fisica Tedesca di Berlino.

La realtà, tuttavia, è sempre più articolata e complessa di quanto un manuale possa raccontare... La straordinaria rivoluzione del pensiero fisico e, di conseguenza, della realtà quotidiana, che la meccanica quantistica ha portato nel nostro mondo non può essere semplicisticamente ascritta al pensiero di un singolo fisico, per quanto notevoli siano stati i suoi personali contributi. 

Uno degli insegnamenti più straordinari che la scienza moderna ci consegna, soprattutto a partire dal Novecento, è che le grandi rivoluzioni di pensiero siano il risultato dell'azione corale e collaborativa di tante menti, orientate all'obiettivo comune del progresso scientifico, culturale e umano dell'intera società. Sotto questo punto di vista, la scienza appare oggi assai più democratica e partecipativa di quanto non siano le nostre socialdemocrazie!

Nell'articolo in lingua inglese collegato qui, si ripercorrono in maniera chiara e avvincente alcune delle tappe fondamentali che hanno condotto alla nascita della fisica quantistica, nei primi anni del secolo scorso. Si tratta di una lettura breve e non eccessivamente tecnica, che si impernia sulla figura di Max Planck e sull'evoluzione del suo pensiero fisico, a contatto con le menti più illustri di quegli anni.

Carissimi studenti, date una lettura all'articolo collegato sopra e riportate nei vostri commenti un breve estratto, assieme a una vostra breve riflessione su ciò che vi è parso più significativo rispetto al percorso culturale di Max Planck, al contesto scientifico o alle implicazioni del suo contributo alla fisica contemporanea.