Las arañas producen hilos increíblemente fuertes y livianos llamados dragalinas que están hechas de proteínas de seda. Aunque se pueden usar para fabricar una serie de materiales útiles, obtener suficiente proteína es difícil porque cada pequeña araña puede producir una pequeña cantidadEn un nuevo estudio publicado en Biología de las comunicaciones , un equipo de investigación dirigido por Keiji Numata en el Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles CSRS informó que lograron producir la seda de araña usando bacterias fotosintéticas. Este estudio podría abrir una nueva era en la que las bio-fábricas fotosintéticas producían de manera establebulto de seda de araña.
Además de ser resistentes y livianas, las sedas derivadas de especies de artrópodos son biodegradables y biocompatibles. En particular, la seda de araña es ultraligera y es tan resistente como el acero ". La seda de araña tiene el potencial de ser utilizada en la fabricación de productos de alta calidad."Desempeño y materiales duraderos como ropa resistente a roturas, piezas de automóviles y componentes aeroespaciales", explica Choon Pin Foong, quien realizó este estudio. "Su biocompatibilidad lo hace seguro para su uso en aplicaciones biomédicas como sistemas de administración de medicamentos, dispositivos de implantes,y andamios para la ingeniería de tejidos ". Debido a que solo se puede obtener una pequeña cantidad de una araña, y porque es difícil criar grandes cantidades de arañas, se han hecho intentos para producir seda de araña artificial en una variedad de especies".
El equipo de CSRS se enfocó en la bacteria marina fotosintética Rhodovulum sulfidophilum. Esta bacteria es ideal para establecer una bio-fábrica sostenible porque crece en agua de mar, requiere dióxido de carbono y nitrógeno en la atmósfera, y usa energía solar, todo lo cual es abundantee inagotable.
Los investigadores diseñaron genéticamente la bacteria para producir la proteína MaSp1, el componente principal de la draga de araña Nephila, que se cree que juega un papel importante en la fuerza de la seda de araña. La optimización de la secuencia del gen que insertaron en el genoma de la bacteria fuecapaces de maximizar la cantidad de seda que se podría producir. También descubrieron que una receta simple agua de mar artificial, sal de bicarbonato, gas nitrógeno, extracto de levadura e irradiación con luz infrarroja cercana permite que R. sulfidophilum crezca bien yproducir eficientemente la proteína de seda. Otras observaciones confirmaron que la superficie y las estructuras internas de las fibras producidas en las bacterias eran muy similares a las producidas naturalmente por las arañas.
"Nuestro estudio actual muestra la prueba de concepto inicial para producir seda de araña en bacterias fotosintéticas. Ahora estamos trabajando para producir en masa proteínas de dragalina de seda de araña a pesos moleculares más altos en nuestro sistema fotosintético", dice Numata. "La célula microbiana fotosintéticaLas fábricas, que producen materiales biológicos y biodegradables a través de un bioproceso neutral en carbono, podrían ayudarnos a lograr algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible ODS adoptados por las Naciones Unidas, como el Objetivo # 12 'Producción y consumo responsable, y el Objetivo# 13 'Acción climática'. Nuestros resultados ayudarán a proporcionar soluciones viables para crisis de energía, agua y alimentos, problemas de desechos sólidos y calentamiento global ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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