CIENCIA

Las bacterias sintéticas pueden producir fibras musculares más fuertes que el kevlar

(Foto: Universidad de Washington)
Por más que lo intentemos, los materiales sintéticos más avanzados palidecen en comparación con los compuestos biológicos súper fuertes como la seda de araña y las fibras musculares. En ese segundo recuento, los investigadores pueden más cerca de aumentar las cantidades utilizables de fibra muscular que se puede utilizar en lugar de telas como algodón, seda e incluso Kevlar. Esto podría llevar a ropa hecha de músculos reales. Puede sonar como una opción inquietante, pero las fibras no son lo que estás imaginando.

Los músculos de los animales están repletos de proteínas, por lo que comer músculo proporciona tanta proteína en la dieta. Las proteínas musculares más comunes son la miosina y la actina, las cuales son esenciales para la funcionalidad motora de los músculos. Justo detrás de la miosina y la actina se encuentra la titina, la proteína más grande conocida en la naturaleza. Hay un poco más de una libra en su cuerpo en este momento. La titina es esencialmente un resorte molecular que da elasticidad pasiva a los músculos. Es esa propiedad la que lo convirtió en el foco de una nueva investigación de la Universidad de Washington.

Para producir grandes cantidades de titina, el equipo recurrió a bacterias modificadas genéticamente. Al introducir los genes de la titina en el genoma de la bacteria E. coli, es posible secuestrar la maquinaria molecular de la célula para producir lo que se desea. Las mismas técnicas de ADN recombinante también pueden producir moléculas útiles como la insulina, pero la insulina es pequeña en comparación con la titina. El equipo tuvo que ser creativo para hacer posible la producción de titina en bacterias. En la naturaleza, la titina solo aparecería en células eucariotas (animales).

Un grupo de bacterias E. coli, aumentado 10.000 veces. (Foto: USDA / Wikimedia)

Las bacterias manipuladas pueden producir pequeños segmentos de titina con su maquinaria molecular. A continuación, las células unen esos segmentos en polímeros de titina largos, lo que da como resultado fibras aproximadamente 50 veces más grandes que la proteína bacteriana promedio. El equipo utilizó un proceso de «hilado en húmedo» para recolectar las fibras de titina, que tienen aproximadamente 10 micrómetros de diámetro, más delgadas que un cabello humano pero mucho más fuertes.

Debido a que las fibras de titina extraídas de este proceso son incluso más fuertes que el Kevlar, el equipo ha especulado que podrían usarse como ropa protectora. También podría haber aplicaciones médicas como suturas biocompatibles hechas de titina. También podrían encontrar uso en robótica blanda, reemplazando a los materiales sintéticos menos duraderos. Los investigadores creen que esta misma estrategia de polimerización también podría usarse para producir otras moléculas grandes en bacterias manipuladas.

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