Lo studio delle proteine è tipicamente limitato a nozioni, a volte con l'ausilio di modelli ottenuti da programmi di visualizzazione. Una conoscenza di questo tipo é utile, ma limita la capacità di acquisire una conoscenza più diretta, quasi mai porta alla consapevolezza delle dimensioni, e risulta particolarmente difficile per chi non ha una forte capacità di immaginazione tridimensionale.
Per risolvere queste difficoltà, proponiamo l’utilizzo di modelli di proteine in materiale morbido, da esplorare singolarmente, e da assemblare in complessi multiproteici grazie all'utilizzo di magneti opportunamente inseriti.
I casi studiati sono: monomeri di actina, da assemblare a formare il filamento, dimostrando le interazioni tra monomeri e le proprietà del filamento; emoglobina, composta da 4 subunità (2 alfa e 2 beta); e il complesso del nucleosoma: le proteine compongono l’ottamero istonico, intorno a cui si avvolge il doppio filamento di DNA (ottenuto con un semplice tubo), dimostrando proprietà della doppia elica, del suo avvolgimento e di fenomeni topologici.
I modelli sono prodotti sulla base di informazioni scientifiche rigorose, seguendo il metodo descritto in Alderighi et al., in gomma morbida, materiale che permette di ottenere incastri impossibili con modelli rigidi, e che convoglia l’idea della flessibilità che di fatto caratterizza la materia vivente.
L'insegnamento della biologia, sia nelle scuole che nei corsi universitari, ha le proteine tra i soggetti principali. Queste però non sono di facile comprensione, in quanto sono oggetti invisibili, con caratteristiche presentate in modo per lo più teorico e/o schematico .
La disponibilità di modelli tangibili, in materiale flessibile, basati su dati scientifici e allo stesso tempo facilmente manipolabili, permette una comprensione a livello percettivo ed esperienziale impossibile da raggiungere in altri modi.
Finora i pochi tentativi di modellazione fisica hanno utilizzato la stampa 3D, in plastica rigida, che non rispecchia molte delle proprietà delle molecole biologche.
La possibilità di produrre in modelli in gomma è stata da noi dimostrata come ‘proof of principle’ (v. Alderighi et al, 2021. Computational design, fabrication and evaluation of rubber protein models), si è rivelata fattibile ed ha sucitato interesse sia in insegnanti e studenti. Su grande scala, l’idea è ad oggi inesplorata.
Il vantaggio competitivo risulta dal fatto di essere i primi (e unici) a sviluppare l’idea, già testata con successo su un piccolo campione.