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    Biblioteca de seda de aranha pode conter segredos para novos materiais

    Aranhas-aranhas de jardim prateadas (Argiope argentata) sentam-se em suas teias no laboratório de Cheryl Hayashi no Museu Americano de História Natural em Nova York. Todas as sedas de aranha começam do mesmo jeito:um chumaço de gosma, semelhante ao cimento de borracha ou mel grosso, como Hayashi o descreve. As aranhas fazem e escondem em uma glândula até que queiram usar a seda. Então, abre-se um bico estreito denominado torneira. E conforme a gosma flui, ele se transforma em um fio de seda sólido que é entrelaçado com outros fios que emergem de outras pontas. (AP Photo / Jeremy Rehm)

    Com dois pares de pinças de ponta fina e as mãos de um cirurgião, Cheryl Hayashi começou a dissecar o corpo de uma aranha de jardim prateada sob seu microscópio.

    Em apenas alguns minutos, ela encontrou o que procurava:centenas de glândulas de seda, os órgãos que as aranhas usam para fazer suas teias. Alguns pareciam purê de batatas, outros, como vermes verdes ou luvas de borracha com ar. Cada um permite que a aranha produza um tipo diferente de seda.

    Alguns tipos de seda podem ser elásticos, outros rígidos. Alguns se dissolvem na água, outros o repelem.

    "Eles fazem tantos tipos de seda!" Hayashi disse. "Isso é exatamente o que confunde minha mente."

    Hayashi coletou glândulas de seda de aranha de cerca de 50 espécies, apenas uma pequena marca em mais de 48, 000 espécies de aranhas conhecidas mundialmente. Seu laboratório no Museu Americano de História Natural está descobrindo os genes por trás de cada tipo de seda para criar uma espécie de "biblioteca de seda". É parte de um esforço para aprender como as aranhas fazem tantos tipos de seda e o que permite que cada tipo se comporte de maneira diferente.

    A biblioteca pode se tornar um importante depósito de informações para projetar novos pesticidas e melhores materiais para coletes à prova de balas, equipamento espacial, linhas de pesca biodegradáveis ​​e até vestidos da moda.

    Esta foto microscópica fornecida por Cheryl Hayashi, do Museu Americano de História Natural de Nova York, mostra as glândulas de seda de uma aranha de jardim prateada (Argiope argentata). Todas as sedas de aranha começam do mesmo jeito:um chumaço de gosma, semelhante ao cimento de borracha ou mel grosso, como Hayashi o descreve. As aranhas fazem e escondem em uma glândula até que queiram usar a seda. Então, abre-se um bico estreito denominado torneira. E conforme a gosma flui, ele se transforma em um fio de seda sólido que é entrelaçado com outros fios que emergem de outras pontas. (Cheryl Hayashi via AP)

    Hayashi está nisso há 20 anos, mas a tecnologia aprimorada só recentemente permitiu que os cientistas analisassem o DNA da seda com mais rapidez e produzissem a granel seda artificial de aranha.

    "Qualquer função que possamos pensar em que você precisa de algo que requeira um material leve e muito forte, você pode olhar para a seda de aranha, "Hayashi disse.

    Todas as sedas de aranha começam do mesmo jeito:um chumaço de gosma, semelhante ao cimento de borracha ou mel grosso, como Hayashi o descreve. As aranhas fazem e escondem em uma glândula até que queiram usar a seda. Então, abre-se um bico estreito denominado torneira. E conforme a gosma flui, ele se transforma em um fio de seda sólido que é entrelaçado com outros fios que emergem de outras pontas.

    Ninguém sabe quantos tipos de sedas de aranha existem, mas algumas espécies podem produzir uma variedade. Aranhas que tecem orbe, por exemplo, faça sete tipos. Um tem uma cola pegajosa para pegar a presa. Outro é resistente, mas elástico para absorver o impacto dos insetos voadores. A aranha está pendurada em um terceiro tipo que é tão resistente quanto aço.

    Como e por que as sedas se comportam dessas várias maneiras é um quebra-cabeça, mas o segredo provavelmente está nos genes. Encontrando esses genes, no entanto, não é fácil.

    Cheryl Hayashi usa um microscópio para trabalhar em uma aranha em seu laboratório no Museu Americano de História Natural de Nova York. Hayashi coletou glândulas de seda de aranha de cerca de 50 espécies, apenas uma pequena marca em mais de 48, 000 espécies de aranhas conhecidas mundialmente. (AP Photo / Jeremy Rehm)

    Até recentemente, os cientistas tiveram que primeiro cortar o DNA das glândulas em pedaços e fazer com que um computador tentasse juntar a sequência como um quebra-cabeça. Essa é uma tarefa difícil, e é especialmente difícil para as aranhas, porque seus genes são muito longos e repetitivos.

    É como se a frase "A rápida raposa marrom salta sobre o cachorro preguiçoso" fosse, "A rápida raposa marrom pula, pula, pula, pula, pula, pula, pula, pula sobre o cachorro preguiçoso, "disse Sarah Stellwagen da Universidade de Maryland, Condado de Baltimore. Se você não tem ideia do que a frase diz e precisa reconstruí-la a partir de uma bagunça fragmentada de milhares de cópias, como você sabe quantos "saltos" colocar nele?

    Esse é o problema que Stellwagen enfrentou quando recentemente determinou todo o conjunto de genes, e sua composição de DNA, para cola de seda de aranha. Ela pensou que poderia fazer isso rapidamente, mas demorou quase dois anos.

    Os cientistas precisam recuperar o gene completo para imitar verdadeiramente a seda natural, ela disse. Se eles tentarem produzir seda sintética a partir de apenas parte de um gene ou alguma versão atrofiada construída em laboratório, "não é tão bom quanto o que uma aranha faz, "Stellwagen disse.

    Esse é o problema que pesquisadores e empresas tiveram no passado, usando leveduras geneticamente modificadas, micróbios e até cabras para fazer seda sintética. Só no ano passado um grupo fez uma pequena quantidade que imitava perfeitamente a seda de uma aranha tecendo orbe, o tipo do qual ele oscila, usando bactérias.

    Cheryl Hayashi posa para um retrato no Museu Americano de História Natural de Nova York. Hayashi coletou glândulas de seda de aranha de cerca de 50 espécies, apenas uma pequena marca em mais de 48, 000 espécies de aranhas conhecidas mundialmente. Seu laboratório no museu está descobrindo os genes por trás de cada tipo de seda para criar uma espécie de "biblioteca de seda". (AP Photo / Jeremy Rehm)

    Mas esse era apenas um tipo de seda de uma espécie. Hayashi perguntou:"E os outros 48, 000? "

    A tecnologia melhorou. Os pesquisadores agora podem determinar os genes do início ao fim, sem primeiro dividi-los. E as empresas estão cada vez mais próximas das sedas sintéticas produzidas em massa.

    Agora, é uma questão de descobrir os segredos de potencialmente milhares de outras sedas por aí.

    É uma tarefa difícil, considerando as muitas aranhas que ela ainda não estudou e que algumas são mais ou menos do tamanho do ponto final desta frase.

    "Mas ei, você sabe, todos nós temos objetivos, " ela disse.

    © 2019 Associated Press. Todos os direitos reservados.




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