Un estudio revela un mecanismo clave en la formación de seda de araña
UPI
Las hebras beta de las proteínas de la seda son esenciales para la formación y la resistencia de los hilos de la araña de la telaraña dorada. Foto de RIKEN
Por Brooks Hays, para United Press International | Mayo 29 de 2018
Mayo 29 (UPI) - Un equipo de científicos ha descubierto un componente estructural previamente no identificado clave para la formación de la seda de araña y su extraordinaria fuerza.
Valorados por su fuerza y flexibilidad, los científicos especializados en materiales han intentado durante mucho tiempo producir análogos sintéticos para la seda de araña. Los resultados de los esfuerzos anteriores, sin embargo, han sido mixtos.
Los estudios han demostrado la importancia de las láminas beta, o hebras beta, la estructura secundaria en las proteínas de seda de araña, pero los científicos han tenido dificultades para comprender cómo se forman estas estructuras de fortalecimiento.
La transformación de proteínas solubles a seda cristalizada ocurre rápidamente, lo que dificulta el estudio de las estructuras de las proteínas.
Con el fin de obtener nuevos conocimientos sobre el proceso de formación, los científicos del Centro RIKEN de Ciencia de Recursos Sustentables de Japón modificaron genéticamente las bacterias para producir las proteínas de seda de una araña de tela dorada.
Los científicos utilizaron técnicas de imagen avanzadas para analizar el patrón de repetición encontrado dentro de las proteínas solubles. Su análisis mostró que las estructuras secundarias presentan una combinación de espirales aleatorias y un patrón llamado poliprolina tipo II hélice.
Resulta que el patrón de hélice es esencial para la seda súper fuerte.
La poliprolina tipo II hélice le da estructura a las proteínas solubles y permite la formación de láminas beta, lo que ayuda a que las proteínas cristalicen y se tejan rápidamente en hilos de seda.
"Fuimos afortunados de poder utilizar una combinación de métodos potentes, incluida la espectroscopía de resonancia magnética nuclear en estado de solución, espectroscopia de dicroísmo circular de UV lejano y espectroscopía de dicroísmo circular vibratorio, para analizar la proteína antes de que se convirtiera en láminas beta," El investigador de RIKEN, Nur Alia Oktaviani, dijo en un comunicado de prensa . "Fue muy satisfactorio descubrir esta conformación especial que conduce a la formación de las hojas beta".
Los investigadores detallaron su avance en la revista Nature Communications .
"La seda de araña es un material maravilloso, ya que es extremadamente resistente, pero no contiene sustancias nocivas y es fácilmente biodegradable, por lo que no ejerce ninguna carga dañina sobre el medio ambiente", dijo el investigador principal Keiji Numata. "Esperamos que este descubrimiento ayude a crear seda artificial que resulte útil para la sociedad".
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"Esperamos que este descubrimiento ayude a crear seda artificial que resulte útil para la sociedad",
dijo el investigador Keiji Numata.
Las hebras beta de las proteínas de la seda son esenciales para la formación y la resistencia de los hilos de la araña de la telaraña dorada. Foto de RIKEN
Por Brooks Hays, para United Press International | Mayo 29 de 2018
Mayo 29 (UPI) - Un equipo de científicos ha descubierto un componente estructural previamente no identificado clave para la formación de la seda de araña y su extraordinaria fuerza.
Valorados por su fuerza y flexibilidad, los científicos especializados en materiales han intentado durante mucho tiempo producir análogos sintéticos para la seda de araña. Los resultados de los esfuerzos anteriores, sin embargo, han sido mixtos.
Los estudios han demostrado la importancia de las láminas beta, o hebras beta, la estructura secundaria en las proteínas de seda de araña, pero los científicos han tenido dificultades para comprender cómo se forman estas estructuras de fortalecimiento.
La transformación de proteínas solubles a seda cristalizada ocurre rápidamente, lo que dificulta el estudio de las estructuras de las proteínas.
Con el fin de obtener nuevos conocimientos sobre el proceso de formación, los científicos del Centro RIKEN de Ciencia de Recursos Sustentables de Japón modificaron genéticamente las bacterias para producir las proteínas de seda de una araña de tela dorada.
Los científicos utilizaron técnicas de imagen avanzadas para analizar el patrón de repetición encontrado dentro de las proteínas solubles. Su análisis mostró que las estructuras secundarias presentan una combinación de espirales aleatorias y un patrón llamado poliprolina tipo II hélice.
Resulta que el patrón de hélice es esencial para la seda súper fuerte.
La poliprolina tipo II hélice le da estructura a las proteínas solubles y permite la formación de láminas beta, lo que ayuda a que las proteínas cristalicen y se tejan rápidamente en hilos de seda.
"Fuimos afortunados de poder utilizar una combinación de métodos potentes, incluida la espectroscopía de resonancia magnética nuclear en estado de solución, espectroscopia de dicroísmo circular de UV lejano y espectroscopía de dicroísmo circular vibratorio, para analizar la proteína antes de que se convirtiera en láminas beta," El investigador de RIKEN, Nur Alia Oktaviani, dijo en un comunicado de prensa . "Fue muy satisfactorio descubrir esta conformación especial que conduce a la formación de las hojas beta".
Los investigadores detallaron su avance en la revista Nature Communications .
"La seda de araña es un material maravilloso, ya que es extremadamente resistente, pero no contiene sustancias nocivas y es fácilmente biodegradable, por lo que no ejerce ninguna carga dañina sobre el medio ambiente", dijo el investigador principal Keiji Numata. "Esperamos que este descubrimiento ayude a crear seda artificial que resulte útil para la sociedad".
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