p Um molusco com dentes que pode moer rocha pode ser a chave para fazer materiais resistentes à abrasão de próxima geração e materiais em nanoescala para energia. p O molusco, chamado quitão gumboot, remove algas das rochas oceânicas usando um conjunto especializado de dentes feitos de magnetita mineral magnética. Os dentes têm a máxima dureza e rigidez de qualquer biomineral conhecido. Embora a magnetita seja um mineral geológico comumente encontrado na crosta terrestre, apenas alguns animais são conhecidos por produzi-lo, e pouco se sabe sobre como eles o fazem.

p Uma melhor compreensão do processo de biomineralização, combinado com uma compreensão completa da arquitetura e mecânica dos dentes de quitão, poderia ajudar os cientistas não apenas a melhorar os revestimentos e ferramentas resistentes ao desgaste, mas também ajudam a desenvolver materiais em nanoescala para aplicações baseadas em energia e água.

p Agora, pela primeira vez, uma equipe liderada por Michiko Nemoto, um professor assistente de agricultura na Universidade de Okayama e David Kisailus, professor de ciência de materiais e engenharia química na Bourns College of Engineering da UC Riverside, descobriu uma peça do quebra-cabeça genético que permite ao quíton produzir nanomateriais de magnetita.

p Os quitônios têm várias dezenas de fileiras de dentes presos a uma estrutura em forma de fita. Cada dente é composto por uma cúspide mineralizada, ou área pontiaguda, e base de sustentação da cúspide mineralizada. A magnetita é depositada apenas na região das cúspides. Conforme os dentes se desgastam, eles são substituídos por novos dentes, portanto, os dentes em vários estágios de formação estão sempre presentes.

p Em vez de procurar genes específicos, os pesquisadores examinaram o transcriptoma, o conjunto de todas as moléculas de RNA nos dentes, para ver quais substâncias os genes realmente expressavam. DNA contém as plantas, mas o RNA é o que "transcreve" os projetos e ajuda a realizá-los.

p Eles descobriram que os 20 transcritos de RNA mais abundantes na região dos dentes em desenvolvimento contêm ferritina, uma proteína que armazena ferro e o libera de forma controlada, enquanto aqueles na região dos dentes mineralizados incluem proteínas da mitocôndria que podem fornecer a energia necessária para transformar as matérias-primas em magnetita. Na cúspide totalmente mineralizada, os pesquisadores também identificaram 22 proteínas que incluíam uma nova proteína que eles chamaram de "proteína da matriz do dente radular1". A nova proteína pode interagir com outras substâncias presentes nos dentes para produzir óxido de ferro.

p As descobertas podem ajudar os cientistas a resolver um problema urgente para a eletrônica da próxima geração - fontes de energia em nanoescala para alimentá-los. Saber como controlar o crescimento da magnetita biológica, cujos campos magnéticos têm aplicações elétricas, poderia ajudar os cientistas a criar materiais de energia em nanoescala.

p O jornal de acesso aberto, "Análises transcriptômicas e proteômicas integradas de um mecanismo molecular de biomineralização de dentes radulares em Cryptochiton Stelleri , "foi publicado em 29 de janeiro em Relatórios Científicos . Além de Nemoto e Kisailus, autores incluem Dongni Ren, Steven Herrera, Songqin Pan, Takashi Tamura, Kenji Inagaki.