Academic literature on the topic 'Separazione di fase'

La letteratura definisce come molto complesso il passaggio dall'adolescenza e all'eta adulta per le persone adottate le quali devono fare i conti con un importante lavoro di integrazione tra diverse appartenenze, identita etnica, il possibile riemergere di vissuti di natura traumatica e l'assunzione del ruolo adulto. Queste sfide influiscono sul processo di individuazione e separazione, sullo svincolo dalla famiglia, sulla costruzione di una relazione di coppia matura e sul modo di vivere l'essere genitore. E evidente quanto sia importante accompagnare le famiglie adottive e i figli adottati sia nella fase che precede la costituzione della famiglia, sia soprattutto nelle fasi successive con proposte adeguate alla fase del ciclo di vita individuale e familiare. Scopo del presente lavoro e quello di illustrare due esperienze di gruppo, campus esperienziali per adolescenti adottivi e gruppi di confronto per adulti adottati condotti dalle autrici, quali proposte di particolare valore preventivo di possibili situazioni di crisi adottiva o disagio personale che valorizzano le risorse degli adottati.

Questo lavoro prende spunto dal film "Il Calamaro e la Balena", che ha per oggetto le vicende di una famiglia che vive l'esperienza della separazione coniugale, per proporre alcune riflessioni sul tema della gestione del conflitto da parte dei genitori e sugli effetti che tale gestione ha sui figli. Viene pertanto considerato l'evento separativo nella sua dimensione di "compito evolutivo" che si propone ai membri della famiglia e negli aspetti di possibile disfunzionalitŕ. Successivamente, viene introdotto il tema del "timing" della separazione rispetto alla fase dello sviluppo dei figli e quello della modalitŕ con cui i genitori gestiscono il loro conflitto, con particolare riguardo alla dimensione delle "lealtŕ familiari". Infine, si propone un collegamento tra le precedenti considerazioni e i "sintomi" che si manifestano nei figli, protagonisti della vicenda. La conclusione sarŕ dedicata alla possibilitŕ, suggerita dal film, di una visione del conflitto che vada oltre gli aspetti di "mostruositŕ" e lo riconduca ad un ambito di fenomeno doloroso, ma potenzialmente evolutivo.

L'adolescenza č in genere considerata una fase di transizione. Ogni cultura produce dei modi differenti per regolare e controllare le difficoltŕ di transizione dati dal passaggio da uno status all'altro - come succede durante l'adolescenza - con lo scopo di contenere le ansie sia dei novizi, sia degli adulti iniziati. Nelle nostre societŕ cosiddette moderne, complesse e meticcie, il rischio per gli adolescenti di perdersi, o di restare ai margini della societŕ, sembra in aumento. L'Autore, riprendendo i contributi dell'etnografo francese Arnold van Gennep (1873 - 1957), presenta le nozioni di riti di passaggio, le loro definizioni e funzioni. Secondo Van Gennep, una cerimonia di passaggio comprende tre fasi: separazione, margine, aggregazione. I riti di passaggio degli esseri umani hanno l'obiettivo primario, in particolare nei momenti di separazione, di garantire i processi di unione e di aggregazione e di contrastare i meccanismi di esclusione. I riti di passaggio hanno tre diverse funzioni: sociologica, psicologica e religiosa. Hanno inoltre valenze sia intrapsichici, sia collettivi. Essi sono presenti nei riti di iniziazione dell' adolescenza; riti tuttora attivi nel mondo che consentono alla donna e all'uomo di accedere al mondo dei significati.

In questo articolo viene discusso il caso clinico trattato dal dott. Luci, terapeuta cognitivo comportamentale, secondo una prospettiva sistemicorelazionale. La storia di L. puň essere vista come la storia di una donna che viene alla luce dopo un lungo soggiorno nell'ombra di un dolore che non poteva/doveva essere espresso, poiché motivato da buone e "giuste" ragioni. La solitudine e l'abuso, prima del senso di colpa per aver tradito il "mandato" familiare, hanno con ogni probabilitŕ veicolato in L., bambina, l'idea di essere "indegna" e "cattiva". In questa cornice la rabbia, se c'era, andava rivolta verso se stessi. Unica risposta possibile alla lunga serie di traumi e di perdite laceranti. Le prime difficoltŕ di L. compaiono durante l'adolescenza, una fase del ciclo vitale dell'individuo e della famiglia in cui vengono al pettine nodi che si sono stretti in periodi precedenti. Come per tutti i sistemi familiari, anche a quello di L. č richiesta in questa fase una nuova capacitŕ di adattamento e di accettazione della separazione. Viene posto l'accento sull'importanza della storia e del contesto relazionale per la determinazione dell'individuo adulto. Il cambiamento terapeutico puň essere descritto nei termini della possibilitŕ di permettere alla paziente di rivisitare la propria storia e l'esperienza traumatica, di rinarrarla e condividerla. Č all'interno di questa cornice che la paziente puň fare al terapeuta il grande dono di affidarsi a lui e riuscire progressivamente nel lavoro di integrazione del Sé.

Nella storia dell'italiano la struttura della frase è cambiata più di una volta. Con la struttura della frase cambiano anche le regale da cui dipendono: 1) la presenza e la posizione dei pronomi personali soggetto, 2) la posizione dei pronomi clitici obliqui adverbali, presenti in tutte le fasi dell'italiano come delle altre lingue romanze. La prima fase è quella dell'italiano antico, cioè del fiorentino dalla prima documentazione, nel Duecento avanzato, al Quattrocento. Questa fase è illustrata, assieme a quella delle altre lingue romanze, in Vanelli, Renzi e Benincà 1985, Renzi 1990 e in corso di stampa, e più in dettaglio in Vanelli 1986 (per lo status teorico del tipo romanzo antico, v. Benincà 1983-84). Ne riprendo brevemente qui le linee essenziali, per passare poi al tema centrale di questo studio, la struttura del fiorentino del Cinquecento. Accennerò poi al tema della separazione dell'italiano letterario dal fiorentino e agli svolgimenti successivi divergenti dell'italiano e del fiorentino.

La quantificazione dei picchi spettrali del segnale di spettroscopia 1H in risonanza magnetica, utile per un'analisi metabolica dei tessuti in-vivo, richiede un tempo di elaborazione elevato, soprattutto quando si tratta di acquisizioni CSI dove ad essere elaborata è un'intera matrice di dati. Inoltre, la sovrapposizione dei picchi, maggiormente marcata negli spettri con tempo di eco breve (20 ms), rende spesso difficoltosa la separazione dei singoli contributi metabolici. Si propone pertanto un metodo automatico per la quantificazione dei metaboliti, che utilizza l'algoritmo delle Wavelet Packets per scomporre il segnale nel dominio del tempo (FID) in sottobande. La stima dei parametri di ampiezza, fase, frequenza e smorzamento viene quindi eseguita nelle sottobande, dove cadono i picchi di interesse, mediante metodi di predizione lineare basati sulla scomposizione a valori singolari (LPSDV). L'ampiezza stimata dei picchi viene infine utilizzata sia per il calcolo dei rapporti metabolici sia per l'estrazione di mappe metaboliche. Il metodo di quantificazione proposto è stato messo a punto su fantocci e poi applicato alle acquisizioni di volontari sani e infine su alcuni pazienti. L'elaborazione automatica dei dati spettroscopici con il metodo proposto offre la possibilità di studiare in modo efficace ed affidabile i metaboliti cerebrali nonché di rappresentare la loro distribuzione spaziale mediante mappe metaboliche.

L'INSEDIAMENTO RURALE NELLA SICILIA ROMANA ED ELLENISTICA: SCAVI A CAMPANAIO (AG), 1994–8Scavi all'insediamento rurale di Campanaio (3 ettari) hanno rivelato l'esistenza di sette principali fasi di occupazione dal c. 200 a.C. al periodo alto medievale. Un complesso di edifici ellenistici distribuiti in tre fasi successive è caratterizzato da muri a secco, pavimenti in battuto e sovrastrutture in mattoni di fango. Un contesto di scarico di rifiuti posto affianco agli edifici ha prodotto evidenza di contatti con la Cirenaica, la Grecia ed il nord Africa. Attività industriale risalente al 150 a.C. è attestata dalla presenza di una fornace da tegole e di cisterne, una delle quali provvista di un tubo di troppopieno composto di anfore puniche riutilizzate. Una più grande fornace da tegole fu aggiunta intorno al 125 a.C. Scarsa evidenza di occupazione alto imperiale è seguita da una rinnovata attività intorno al 375 d.C, la quale vide la costruzione di un emporio (con sedici anfore), un contenitore per la separazione dell'olio di oliva, una fornace da calce e altri nuovi edifici. In questa fase sono attestati la lavorazione del ferro, la possibile produzione di cuoio e la manifattura di tegole, mortaii e anfore Keay 52 (gli scarti vennero accumulati intorno al 400 d.C. nella fornace da calce andata in disuso). Una violenta distruzione intorno al 460 d.C. è possibile sia dovuta ad un attacco dei Vandali. L'esistenza di un insediamento arabo-normanno è suggerita da tre inumazioni poste sul fianco, che mostrano evidenza di malnutrizione, un tumore, mal di denti cronico, artrite e talassemia.

Questo articolo presenta l'esperienza di Infant Observation come centrale per la formazione analitica, in quanto capace di sviluppare la capacità di "osservare per vedere" del terapeuta ed il contatto con il proprio bambino interiore; essa predispone altresì all'ascolto del proprio controtransfert nel rapporto con l'altro-da-Sé entro un gioco relazionale carico di significati. Emerge dallo scritto come il concetto di formazione-trasformazione connoti l'intera esperienza, riguardando trasversalmente tutte le menti coinvolte. A modifi-carsi sono, in tal senso, il sentire dell'osservatore, con il proprio setting interno, il bam-bino che viene osservato e le funzioni genitoriali in gioco all'interno del campo d'osservazione; a trasformarsi è inoltre la mente gruppale dei colleghi, che accoglie l'esperienza dell'osservatore per rileggerla ed attribuire ad essa nuovi e più estesi signi-ficati. Si palesa come osservare e sentire il bambino nel contesto consenta di prendere coscienza del suo percorso di sviluppo, sperimentandolo dal vivo. La vicinanza a Valeria nel primo anno di vita ha permesso all'osservatrice di assistere al passaggio dai vissuti originari di fragilità e dipendenza dalla madre pur con l'apporto della propria agentività, alla lenta e progressiva strutturazione di un Io ai primordi, garantito dalle relazioni Io-Tu, di pari passo al presentarsi di difese arcaiche. Nel corso dell'Infant Observation la funzione della pelle della piccola e l'integrazione progressiva tra soma, psiche ed affettività sono risultate centrali, anche nel manifestarsi di sintomi di disagio all'interno delle relazioni primarie. È stato possi-bile assistere allo sviluppo sensoriale e motorio-prassico di Valeria, parallelamente a quello verbale ed insieme alla maturazione di capacità cognitive, dell'abilità imitativa e di quella che è parsa una nascente teoria della mente. Sono inoltre comparsi le rou-tine e lo sviluppo sociale. La riflessione sul costrutto dell'attaccamento è stata cruciale in tutto il percorso. Nel complesso, l'articolo mostra come l'Infant Observation comporti un costante lavorio interiore nell'osservatore, una lettura e rilettura degli innumerevoli elementi del campo di osservazione, quali sensazioni, emozioni, pensieri, dubbi, paure, alla ricerca di una trama ed un senso. Un aspetto cardine è quello del pensiero sul "dopo" e sui saluti, ossia la possibilità della separazione dall'altro con buoni pensieri, con la fiducia verso di lui e verso le sue risorse. Una fase di elaborazione del lutto risulta necessaria, fonte anch'essa di profondi insegnamenti e metamorfosi interna.

In questo articolo, viene presentato un approccio pragmatico alla pratica di lavoro in NPI, che si propone di fondere e adattare al contesto dei servizi di NPI due strumenti - il SAT di Klagsbrun e Bowlby e il metodo invariabile di Selvini e Prata - eterogenei per concezione teorica sottostante e per obiettivi, nonché ispirati a paradigmi conoscitivi diversi. I vincoli definiti dal contesto sono visti infatti come prioritari rispetto alla teoria e agli strumenti diagnostici e terapeutici, in modo tale che ogni operatore deve adattare al contesto gli strumenti disponibili e quanto sa fare, non viceversa. Poiché la prassi della NPI in Italia č largamente basata sulla separazione tra genitori e bambini, sia nel momento diagnostico che terapeutico, questo formato č stato rispettato fondendo tra loro due strumenti che hanno in comune il tema della separazione. Le soluzioni adottate sono illustrate attraverso la sintetica presentazione della sintesi di due casi clinici.

Le Autrici riflettono sulle dinamiche intersoggettuali e intrapsichiche che accompagnano la trasformazione del legame coniugale di fronte all'esperienza della genitorialità. La creazione del legame genitoriale richiede di rinunciare al rispecchiamento idealizzato e di rielaborare l'esperienza perturbante della terzietà, a partire dalle origini fondative della propria identità. Quando i processi terziari non sono sufficientemente compiuti, il bisogno di soggettivazione e differenziazione si tramuta in bisogno di separazione intersoggettuale. In questo caso, solo l'effettiva distanza consente, dopo aver attraversato fasi di dolore acuto, di poter fare davvero esperienza dell'Altro, riequilibrando la dialettica tra Eros e Thànatos. Questo processo viene riattivato dal pubertario del figlio adolescente, mobilitando quanto di rimosso o scisso è rima-sto nei procedenti assetti familiari e genitoriali. Nel lavoro istituzionale con la famiglia adole-scente, soprattutto nelle situazioni più difficili, la gruppalità psichica attivata dai dispositivi gruppali di supervisione e co-visione rappresenta un'esperienza di terzietà ineludibile, attivan-do quel fondamentale processo di scena primaria (Gaddini, 1974) che, ripetendosi continuati-vamente nel tempo, consente, a noi terapeuti, di accedere ed elaborare la nostra posizione di fronte al perturbante della famiglia e, ai genitori, di sentirsi accompagnati nell'attraversare il dolore della separazione intesa come trasformazione e non distruzione del loro legame.

Questa tesi si occupa di una classe particolare di liotropici: i cristalli liquidi cromatici (CLCs). Essi in fase nematica godono della simmetria testa-coda, cioè sono materiali non chirali con una tendenza dei loro elementi costitutivi a raggrupparsi in modo da poter definire un direttore su scala mesoscopica che non ha polarità. Lo stato fondamentale dei cristalli liquidi nematici ordinari è raggiunto quando il direttore è uniforme nello spazio. Quando i CLCs sono confinati in capillari cilindrici con condizioni al contorno degeneri, si osserva che acquisiscono una configurazione non uniforme. In particolare, il loro stato fondamentale nel capillare cilindrico, spesso indicato come 'escaped twist' (ET), consiste in due configurazioni simmetriche di opposta chiralità, ognuna che si verifica con la stessa probabilità come ci si aspetta dalla mancanza di chiralità negli aggregati molecolari che costituiscono questi materiali. Nonostante la chiara indicazione che i CLCs nello spazio tridimensionale mostrano un comportamento diverso dai comuni cristalli liquidi nematici, la teoria di Oseen-Frank per i nematici è stata applicata per razionalizzare gli esperimenti con i capillari e quindi per determinare la configurazione dello stato fondamentale ET. Si tratta di una teoria variazionale che postula una densità di energia libera quadratica nel gradiente del direttore che penalizza tutte le distorsioni dall'allineamento uniforme. Classicamente vengono identificate quattro distorsioni, che corrispondono a quattro costanti elastiche indipendenti; si tratta delle costanti splay K_{11}, twist K_{22}, bend K_{33}, e saddle-splay K_{24}. Le disuguaglianze di Ericksen assicurano che la densità di energia di Frank sia positiva definita, e l'emergere spontaneo della chiralità non è concepibile quando sono valide. Così, la teoria elastica di Frank giustifica le configurazioni osservate dei CLCs sotto confinamento cilindrico solo se la disuguaglianza di Ericksen pertinente, K_{22}>=K_{24}, è violata, e quindi solo se l'energia libera funzionale di Frank è illimitata dal basso nello spazio euclideo 3D. Infatti, la configurazione che assumono è di equilibrio solo se questa disuguaglianza è violata. La forma alternativa della densità di energia libera di Oseen-Frank proposta da Selinger distribuisce il contributo del saddle-splay negli altri modi elastici. Così facendo, la torsione pura corrisponde qui alla costante elastica K_{22}-K_{24} (invece che solo K_{22} nella formulazione precedente) e viene chiamata double-twist, poiché non ha una direzione caratteristica nel piano perpendicolare al direttore. La negatività di (K_{22}-K_{24}) suggerisce che la configurazione di double-twist pura, la configurazione che eccita solo il modo double-twist, è lo stato fondamentale dei CLCs nello spazio 3D. Questo partciolare campo di direttori non appartiene a nessuna delle famiglie di direttori uniformi; è possibile solo lungo una curva 1D e produce frustrazione elastica se si richiede di occupare una particolare geometria con particolari condizioni al contorno. Estendere quindi il double twist a una regione tubolare introduce per necessità una trama non uniforme che risulta dalla combinazione di altri modi di deformazione fondamentali con il double-twist puro solo lungo l'asse del cilindro. Questa è esattamente la configurazione osservata sperimentalmente per i CLCs in capillari cilindrici soggetti a condizioni al contorno degeneri. Assumento che lo stato fondamentale dei CLCs è una caratteristica doppia torsione, diciamo che il cosiddetto stato fondamentale ET è in realtà uno `pseudo stato fondamentale', poiché è il risultato dell'estensione indotta dal confinamento della configurazione di double-twist, che inietta una frustrazione elastica nel sistema. Quali sono le problematiche dovute all'applicazione della teoria elastica di Frank ai CLCs? Perché abbiamo bisogno di una nuova teoria elastica?
This dissertation is concerned with a peculiar class of lyotropics: chromatic liquid crystals (CLCs). Chromonics in the nematic phase enjoy the head-tail symmetry, that is, they are non-chiral materials with a tendency for their constitutive to bundle together so that a director can be defined at a mesoscopic scale which lacks polarity. The ground state of ordinary nematic liquid crystals is attained when the director is uniform in space. When CLCs are confined in capillary cylinders with degenerate boundary conditions that would be compatible with the uniform alignment of the director along the cylinder's axis, they are observed to acquire a nonuniform arrangement instead. Expecially, their ground state in cylindrical capillary, often referred to as escaped twist (ET) ground state, is two-fold; it consists of two symmetric twisted configurations (left- and right-handed), each variant occurring with the same likelihood, as was to be expected from the lack of chirality in the molecular aggregates that constitute these materials. Despite the clear indication that CLCs in three-dimensional space exhibit a different behavior from common nematic liquid crystals, the Oseen-Frank theory for nematics has been applied to rationalize the experiments with capillary tubes and so to determine the configuration of the ET ground state. This is a variational theory which posits a free energy density quadratic in the director gradient that penalizes all distortions of the director away from the unifom alignment. Four basic distortions are classically identified, which correspond to four independent elastic constants; these are the splay K_{11}, twist K_{22}, bend K_{33}, and saddle-splay K_{24} constants, which have recently been re-interpreted in a new light by Selinger. Ericksen's inequalities ensure that Frank's energy density is positive definite, and the spontaneous emergence of chirality in the nematic texture is not conceivable when they hold. Thus, Frank's elastic theory justifies the observed configurations of CLCs under cylindrical confinement only if the relevant Ericksen's inequality, K_{22}>=K_{24}$, is violated, and so only if Frank's free energy functional is unbounded below in 3D Euclidean space. Ideed, the configuration they fall in is an equilibrium one only if this inequality is violated. The alternative form of the Oseen-Frank free energy density proposed by Selinger distributes the saddle-splay contribution in the other elastic modes. In so doing, the pure twist here corresponds to the elastic constant K_{22}-K_{24} (instead of only K_{22} in the previous formulation) and it is termed double twist, as it has no characteristic direction in the plane perpenditular to the director. The negativity of (K_{22}-K_{24}) suggests that the pure double-twisted configuration, the director configuration exiciting only the double twist mode, is the gound state of CLCs in 3D space. This peculiar director field belongs to neither of the families of uniform director; it is only possible along a 1D curve and produces elastic frustration if requested to occupy a particular geometry with particular boundary conditions. As a result, exending the ideal double twisted texture to a tubolar region introduces by necessity a non uniform texture which results from the combination of other fundamental deformation modes with pure double twist only along the axis of the cylinder. This is exatly the configuration experimentally observed for CLCs in cylidrical capillaries subject to degenerate boundary conditions. Taken for granted that the ground state of CLCs is a characteristic double-twist, we say that the so called escaped-twist ground state actually is a `pseudo-ground state' since it is the result of the confinement-induced extension of the pure double twist, which injects a elastic frustration in the system. What is wrong with the application of Frank's elastic theory to CLCs? Why do we need a new elastic theory for them?

Le proteine prive di una struttura terziaria stabile sono definite proteine intrinsecamente disordinate (IDP). La risultante plasticità conformazionale conferisce alle IDP l’abilità di interagire con numerosi partner. Di conseguenza, le IDP sono coinvolte nelle cascate di trasduzione del segnale e nei fenomeni di condensazione proteica (detti separazione di fase liquido-liquido), i quali originano i cosiddetti “organelli privi di membrana” (MLO). Gli MLO includono svariati condensati citoplasmatici e nucleari che svolgono funzioni biologiche cruciali nella cellula. Le IDP mantengono il proprio network di interazioni principalmente attraverso contatti elettrostatici, essendo le loro catene particolarmente ricche di residui cationici ed anionici. La distribuzione delle cariche opposte (o patterning delle cariche) è emersa come caratteristica chiave responsabile delle dimensioni complessive e della propensione alla condensazione delle IDP. Un parametro di sequenza, k, è stato introdotto per descrivere in maniera quantitativa il patterning delle cariche nelle catene polipeptidiche. Investigare l’importanza del patterning delle cariche in relazione alla conformazione delle IDP e alla separazione di fase è l’obiettivo principale di questa tesi, che si organizza in due sezioni. Nella prima sezione, è stato studiato l’effetto della distribuzione delle cariche sull’ensemble conformazionale di IDP modello, determinando parallelamente l’influenza del contenuto di proline e degli elementi di struttura secondaria. Tre regioni intrinsecamente disordinate modello (IDR), ovvero NTAIL, PNT4 e NFM, similmente cariche ma con differente contenuto di proline, sono state permutate così da ottenere, a partire da ciascuna sequenza wild-type (wt), due varianti di k che presentano una differente distribuzione dei residui carichi: un costrutto “Low k”, che mostra un’alternanza più regolare rispetto alla proteina wt dei residui dotati di carica opposta; una variante “High k” con una separazione più pronunciata delle cariche elettriche opposte. La composizione amminoacidica complessiva e le coordinate dei residui non carichi non sono state alterate. Le proprietà conformazionali della proteina wt e delle varianti di k sono state determinate combinando la cromatografia ad esclusione molecolare e la spettrometria di massa nativa. I dati sperimentali suggeriscono che la clusterizzazione delle cariche produce il rimodellamento dell’ensemble conformazionale delle IDP, il quale promuove la compattazione della catena polipeptidica e/o l’acquisizione di una forma più sferica in maniera proteino-specifica, secondo il contesto di sequenza. Nella seconda sezione, il patterning delle cariche è stato analizzato in relazione ai fenomeni di separazione di fase. Il dominio disordinato N-terminale (hNTD) della topoisomerasi I umana è stato scelto come IDR modello a causa dell’elevata densità di residui carichi e della sua propensione alla separazione di fase predetta attraverso metodi bioinformatici. Due mutanti di carica di hNTD, Mk-NTD e Hk-NTD, caratterizzati da una progressiva clusterizzazione dei residui cationici ed anionici, sono stati prodotti al fine di verificare l’impatto del patterning delle cariche sul processo di separazione di fase. Sono stati impiegati il salto di pH e l’aggiunta di RNA come stimoli efficienti per promuovere la condensazione delle proteine modello. Le analisi di turbidimetria e microscopia confocale hanno confermato che hNTD va incontro a separazione di fase attraverso interazioni elettrostatiche e che una più spiccata clusterizzazione dei residui amminoacidici con carica opposta intacca la morfologia dei condensati e la sensibilità a sali e RNA. Complessivamente, i risultati inclusi in questa tesi di dottorato aiutano a delineare il ruolo sfaccettato della distribuzione delle cariche nel determinare sia le proprietà della singola catena che quelle multi-catena.
Proteins lacking a stable tertiary structure are defined as intrinsically disordered proteins (IDPs). The resulting conformational plasticity gives IDPs the ability to rapidly and reversibly respond to environmental changes and to interact with multiple partners, acquiring an ordered structure upon binding or maintaining fuzzy conformations. As a consequence, IDPs are largely involved in signal transduction cascades and protein condensation phenomena (designated as liquid-liquid phase separation), which give rise to the so-called “membraneless organelles” (MLOs). MLOs include many cytoplasmatic and nuclear condensates, such as stress granules and the nucleolus, which exert crucial biological functions in the cell. IDPs maintain this interaction network primarily through electrostatic contacts, being their chains particularly enriched in cationic and anionic residues, together with prolines and glycines. Besides the net charge of the proteins, the distribution of opposite charges (or charge patterning) has emerged as a key feature dictating the overall size and condensation propensity of IDPs. A sequence parameter, k, has been introduced to quantitatively describe charge patterning in polypeptide chains. Investigating the relevance of charge patterning on IDP conformation and phase separation is the main objective of this thesis, which is organized into two sections. In the first section, the effect of charge distribution on the conformational ensemble of model IDPs was studied, in parallel assessing the influence of other sequence features such as proline content and secondary structure elements. Three model intrinsically disordered regions (IDRs), namely NTAIL, PNT4 and NFM, similarly charged yet with different proline fractions, were permutated in order to obtain from each wild-type (wt) sequence two k -variants with different distributions of charged residues: a “Low-k" variant, with a more regular alternation of oppositely charged residues than in the wt protein; a “High- k" variant with a more pronounced separation of opposite charges. The overall amino acid composition and the coordinates of uncharged residues were not altered. Conformational properties of wt and k-variants were assessed combining size-exclusion chromatography and native mass spectrometry. Experimental data confirm that charge clustering induces the remodeling of the IDP conformational ensemble, promoting chain compaction and/or increasing the spherical shape in a protein-specific manner, depending on the sequence context. In the second section, charge patterning was analyzed in relation to phase separation phenomena. The disordered N-terminal domain (hNTD) of human topoisomerase I was chosen as the model IDR for this study due the high density of its charged residues and the propensity for phase separation predicted by bioinformatic methods. It was observed that the charge pattern of NTDs follows a clear evolutionary trend, with vertebrates showing an extremely regular distribution of opposite charges, while yeasts and fungi present the strongest charge separation. Two hNTD charge permutants, named Mk-NTD and Hk-NTD, with progressive clustering of opposite charges, were recombinantly produced to assess the impact of different charge patterns on phase separation. The pH jump and the addition of RNA proved to be effective stimuli for the condensation of all model proteins. Turbidimetric and confocal microscopy analyses confirmed that hNTD undergoes phase separation through electrostatic interactions and that the increased clustering of residues with opposite charges impairs condensate morphology and sensitivity to salts and RNA. Overall, the results included in this thesis help delineate the multifaceted role of charge patterning in determining both single-chain and multiple-chain properties.

We investigate the dynamics of scalar and vector fields on closed surfaces through the use of numerical algorithms adapted from the literature or freshly developed. The aim of this study is the creation and numerical integration of models for phase separation, pattern formation and emergence of orientational order on biological membranes, as well as the dynamical evolution of the shape of vesicles. We find mechanisms that explain curvature-induced arrest of phase separation, localisation of patterns within certain regions of the membrane; we explore the parameter space of an elastic model of bicomponent vesicles and finally we set up a numerical model to study the time evolution of a nematic fluid on spherical geometry consistent with the expected behaviour of the field.
In questa tesi studiamo le dinamiche di campi scalari e vettoriali su superfici chiuse tramite algoritmi numerici adattati dalla letteratura o sviluppati in mdo originale. Lo scopo di questo studio è la creazione e integrazione numerica di modelli per la separazione di fase, formazione di pattern ed emergenza di ordine orientazionale su membrane biologiche, e l'evoluzione dinamica della forma di vescicole. Abbiamo definito meccanismi per spiegare l'arresto della separazione di fase indotto dalla curvatura, la localizzazione di pattern in determinate regioni della membrana; abbiamo esplorato lo spazio dei parametri di un modello elastico per vescicole bicomponenti e infine abbiamo costruito un modello numerico per studiare l'evoluzione temporale di un fluido nematico su geometria sferica consistente con il comportamento atteso del campo.