Las arañas producen hilos sorprendentemente fuertes y livianos llamados dragalinas que están hechos de proteínas de seda. Aunque se pueden utilizar para fabricar una serie de materiales útiles, obtener suficiente proteína es difícil porque cada pequeña araña sólo puede producir una pequeña cantidad. En 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 los Recursos Sostenibles (CSRS) informó que lograron producir la seda de araña utilizando bacterias fotosintéticas. Este estudio podría abrir una nueva era en la que las bio-fábricas fotosintéticas produzcan de forma estable la mayor parte de la seda de araña.

Además de ser resistente y ligero, las sedas derivadas de especies de artrópodos son biodegradables y biocompatibles. En particular, La seda de araña es ultraligera y resistente como el acero. "La seda de araña tiene el potencial de utilizarse en la fabricación de materiales duraderos y de alto rendimiento, como ropa resistente al desgarro, Partes de automóvil, 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 fármacos, dispositivos de implante, y andamios para la ingeniería de tejidos ". Debido a que solo se puede obtener una pequeña cantidad de una araña, y debido a que es difícil criar un gran número de arañas, Se han hecho intentos para producir seda de araña artificial en una variedad de especies.

El equipo de CSRS se centró en la bacteria fotosintética marina 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 utiliza energía solar, todos los cuales son abundantes e inagotables.

Los investigadores diseñaron genéticamente la bacteria para producir la proteína MaSp1, el componente principal de la dragalina de araña Nephila, que se cree que juega un papel importante en la resistencia de la seda de araña. La optimización de la secuencia genética que insertaron en el genoma de la bacteria fue capaz de maximizar la cantidad de seda que se podía 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 y produzca la proteína de la seda de manera eficiente. 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 con pesos moleculares más altos en nuestro sistema fotosintético". ", Dice Numata." Las fábricas de células microbianas fotosintéticas, que producen materiales biodegradables y de base biológica a través de un bioproceso neutro en carbono, podría ayudarnos a lograr algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) adoptados por las Naciones Unidas, como el Objetivo No. 12, Producción y consumo responsable, y el Objetivo No. 13, Acción climática. Nuestros resultados ayudarán a proporcionar soluciones viables para la energía, crisis de agua y alimentos, problemas de residuos sólidos, y calentamiento global ".