Ricostruita la chimica superveloce della vista

Dura appena un trilionesimo di secondo, uno dei processi più veloci in natura, ma si tratta della base chimica fondamentale della vista, che avviene ogni volta che la luce colpisce la retina: è stata ora ricostruita per la prima volta nel dettaglio grazie ad un potente laser a raggi X, dalla ricerca coordinata dall’Istituto svizzero Paul Scherrer (Psi). Lo studio, nature.com/articles/s41586-023-05863-6">pubblicato sulla rivista Nature, fa letteralmente luce su un processo molecolare che finora nessuno era stato in grado di osservare in tempo reale, ma che è il primissimo passaggio nella nostra capacità di percepire la luce.

Il protagonista della scena è il recettore umano della luce, la rodopsina: fissata al centro di questa proteina c'è una piccola molecola, il retinale, che è un derivato della vitamina A. Quando la luce colpisce la rodopsina, il retinale assorbe parte dell'energia e cambia in una frazione di secondo la sua forma tridimensionale, ‘accendendo’ così l’interruttore dell’occhio e innescando la cascata di reazioni che sono alla base del senso della vista. Da tempo si conoscono il punto di partenza e di arrivo di questo meccanismo, ma i ricercatori guidati da Valérie Panneels e Gebhard Schertler hanno ora svelato anche quello che avviene durante il rapidissimo passaggio da una forma all’altra della proteina.

Gli autori dello studio hanno scoperto che, quando la rodopsina assorbe la luce, usa parte dell’energia per ‘gonfiarsi’ leggermente, un po’ come fa il nostro petto quando inspiriamo aria. Durante questa sorta di ‘respirazione’, la proteina perde momentaneamente il contatto con la molecola di retinale che è al suo interno, lasciandola così libera di ruotare. Subito dopo la rodopsina torna a contrarsi e a ‘intrappolare’ il retinale, solo che ora deve adattarsi alla nuova conformazione: il processo dura in tutto solo un picosecondo, cioè un trilionesimo di secondo.