Bacteria capaz de producir seda muy parecida a la de araña
Las arañas producen hilos asombrosamente robustos pese a lo delgados que son. La seda de araña, y en particular la del hilo de seguridad o seda Dragline, fascina desde hace tiempo no solo a los biólogos sino también a los ingenieros. Aunque la seda de araña puede ser usada para fabricar diversos materiales útiles, abastecerse lo suficiente de esta materia prima es difícil porque solo una pequeña cantidad puede ser producida por cada araña.
Un equipo de investigación dirigido por Keiji Numata en el Centro para la Ciencia de Recursos Sostenibles (CSRS), adscrito al Instituto RIKEN de Japón, ha conseguido producir seda de araña utilizando bacterias fotosintéticas. Este logro podría abrir una nueva era en la que biofábricas fotosintéticas produzcan de manera estable la mayor parte de la seda de araña a comercializar.
Además de ser resistente y ligera, la seda producida por ciertas especies de artrópodos es biodegradable y biocompatible. En particular, la seda de araña es ultraligera pero tan resistente como el acero. «La seda de araña tiene el potencial de ser utilizada en la fabricación de materiales de alto rendimiento y duraderos, como ropa resistente a los desgarros, piezas de automóviles y componentes aeroespaciales», explica Choon Pin Foong, del equipo de investigación. «Su biocompatibilidad la hace segura para su uso en aplicaciones biomédicas como sistemas de administración de medicamentos, implantes y andamios para la ingeniería de tejidos». Debido a que solo se puede obtener una pequeña cantidad de seda de cada araña y a que la cría de grandes cantidades de arañas es difícil, se ha intentado producir seda artificial de araña en diversas especies.
El equipo del CSRS se centró en la bacteria fotosintética marina Rhodovulum sulfidophilum. Esta bacteria es ideal para establecer una biofábrica sostenible porque crece en el agua de mar, requiere dióxido de carbono y nitrógeno y utiliza la energía solar, todo ello disponible con bastante facilidad.
Los investigadores modificaron genéticamente la bacteria para producir la proteína MaSp1, el principal componente de la seda Dragline de las arañas Nephila. Se cree que la proteína desempeña un papel importante en la robustez exhibida por la seda de araña. La optimización de la secuencia genética que los investigadores insertaron en el genoma de la bacteria fue capaz de maximizar la cantidad de seda que se podía producir. También comprobaron que una receta sencilla (agua de mar artificial, sal de bicarbonato, gas nitrógeno, extracto de levadura, e irradiación con luz de la banda del infrarrojo cercano) permite a la Rhodovulum sulfidophilum crecer bien y producir la proteína de la seda eficientemente.
Observaciones posteriores han confirmado que la superficie y las estructuras internas de las fibras producidas en la bacteria son muy similares a las producidas de manera natural por las arañas. (Fuente: NCYT de Amazings)
