Elaborando sobre seda de araña – una macroestructura proteica autoensamblada que mencioné en la pregunta planteada anteriormente …
- Se sabe que las líneas de seda de araña en algunos casos son bastante largas: 10-25 metros (32-82 pies de largo) Figura 1. [6]
- Su seda se compone principalmente de proteínas que se almacenan en forma líquida dentro de la araña. Se autoensamblan en una forma sólida en fracciones de segundo a medida que se hacen girar. [9]
- Las arañas logran almacenar estas proteínas altamente propensas a la agregación en solución a concentraciones extremas en las glándulas de seda. Convierten rápidamente estas proteínas de manera irreversible en fibra sólida en fracciones de segundo a medida que se extienden. [1], [2] Figura 2
- El gradiente de generación y mantenimiento y concentración de iones (gradiente de pH ) parece desempeñar un papel importante en la generación de una fibra sólida a partir de proteínas líquidas, aunque los detalles aún no se han resuelto. [1], [2] Figura 3
- Múltiples proteínas con diferentes propiedades están involucradas en la formación de una fibra de seda. Entre estos, las proteínas de spidroin juegan un papel clave en el autoensamblaje y la estabilidad. [10]
- Las proteínas de la spidroína tienen dominios altamente conservados que adoptan una conformación plegada en solución y son capaces de controlar la interacción y agregación intermolecular con otras moléculas de seda, particularmente durante el ensamblaje de la fibra. Figura 5 [10]
- Las propiedades de resistencia ( más fuerte que el acero) y estiramiento ( elástico como el caucho) de la seda de araña han inspirado el diseño de tendones y córneas artificiales. [7] Figura 4
Cifras 
Figura 1. [6]
Figura 2. [2]
- ¿Cuál es la idea de la ley natural?
- ¿Entender la física significa conocer cada fenómeno de la naturaleza o decir fenómeno químico, fenómeno biológico y muchos más como este?
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Figura 3. [3] a, Autoensamblaje de mini-spidroins con NT (NT4RepCT o NT4Rep) o sin NT (4RepCT o 4Rep) a pH 7 (por encima de la escala de tiempo) o a pH 6 (por debajo de la escala de tiempo). Las flechas indican cuándo se detectaron por primera vez las estructuras macroscópicas. Las micrografías electrónicas de barrido son representativas de estructuras tempranas de 4RepCT a pH 6 y 7 (figura sobre el eje del tiempo) y de NT4RepCT a pH 6 (figura debajo del eje del tiempo), respectivamente. El proceso de autoensamblaje da como resultado fibras continuas solo para mini-spidroins, incluido el dominio C-terminal (NT4RepCT y 4RepCT). b, Turbidimetría de NT y NT4Rep a diferentes valores de pH medidos inmediatamente después de la preparación de la muestra. Valores medios (± sd, n = 3) de NT4Rep (verde) y NT (rojo). c, radios hidrodinámicos determinados por dispersión dinámica de la luz y potenciales zeta determinados por la movilidad electroforética de NT a diferentes valores de pH (± sd, n = 3). d, fluorescencia de triptófano de NT entre pH 7,0 y 6,0. Los cambios son reversibles, y en presencia de NaCl 0.3 M no se observan cambios en la fluorescencia. au, unidades arbitrarias. [1]
Figura 4 Un imitador sintético (izquierda) de seda de araña natural (derecha) incorpora gotas de polímero que pueden usarse como un sistema de administración de fármacos. [7]
Figura 5 Un modelo para el almacenamiento y el ensamblaje de fibras de seda [10]
Referencias
- El autoensamblaje de proteínas de seda de araña se controla mediante un relé sensible al pH, Nature 2010.
- La anhidrasa carbónica genera CO2 y H + que impulsan la formación de seda de araña a través de efectos opuestos en los dominios terminales, PLoS, 2014
- Hacia la seda de araña artificial giratoria.
- Proteínas de seda de araña: avances recientes en producción recombinante, relaciones estructura-función y aplicaciones biomédicas.
- Ensamblaje controlado: ¿un prerrequisito para el uso de seda de araña recombinante en medicina regenerativa?
- ¿Cómo cruzó la araña el río? Adaptaciones de comportamiento para las redes de puente de río en Caerostris darwini (Araneae: Araneidae)
- Arañas: Web de intriga, Naturaleza Marzo 2015
- Descubrimiento de la especie de araña tejedora de orbes más grande: la evolución del gigantismo en Nephila.
- Ensamblaje molecular en sistemas naturales y de ingeniería
- Una vista estructural sobre las proteínas de seda de araña y su papel en el ensamblaje de fibras.
