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  • Investigación y Ciencia
  • Diciembre 2018Nº 507
Apuntes

Biología sintética

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Imitar la seda de araña

Las fibras producidas por microbios genomodificados son tan fuertes y flexibles como las naturales.

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La araña teje un hilo que es el sueño de cualquier ingeniero. La seda es fuerte como el acero, flexible, atóxica y biodegradable. Pero su artífice no se presta a una crianza sencilla: cada una produce una cantidad minúscula y algunas especies son caníbales. Hace décadas que se intentan reproducir las hebras plateadas para fabricar suturas, indumentaria deportiva o chalecos antibalas, pero las fibras sintéticas no han satisfecho las expectativas. Ahora un equipo ha modificado bacterias para que produzcan seda tan tenaz y elástica como la versión natural.

Los investigadores habían trasplantado antes segmentos del ADN productor de la seda de las arañas en bacterias, gusanos de seda, plantas y hasta en cabras, en su intento por fabricar en masa la sustancia. Sin embargo, hasta ahora las mejores fibras artificiales solo eran la mitad de resistentes que la natural. El secreto de la solidez del hilo de la araña radica en las grandes moléculas proteicas, compuestas por cientos de tiras de aminoácidos repetidos que son codificadas por secuencias de ADN repetitivas de longitud similar. Pero «en general, a la naturaleza no le gusta el ADN repetitivo y encuentra la manera de deshacerse de él», explica Fuzhong Zhang, profesor de ingeniería química, ambiental y energética en la Universidad de Washington en San Luis. Las arañas han sabido estabilizar el ADN grande, pero en otros seres vivos esas unidades repetidas son troceadas o modificadas.

A fin de eludir el problema, Zhang y sus colaboradores alteraron el ADN arácnido que interviene en la fabricación de las proteínas de la seda. Microbios portadores de este ADN modificado sintetizaron las moléculas proteicas de la seda incorporando en ellas un «adhesivo» único. Este une dos moléculas para formar la larga cadena deseada y después se desprende. Las proteínas resultantes son más largas que las naturales de mayor longitud. Acto seguido, los investigadores convirtieron esas proteínas en polvo y las mezclaron en una solución que puede ser hilada en fibras tan fuertes como las naturales, según dieron a conocer en septiembre en Biomacromolecules.

Según Zhang, la seda sintética puede convertirse en una alternativa sostenible a las fibras derivadas del petróleo, como el nailon. Ahora el reto estriba en fabricarla en cantidad suficiente a un coste económico. El nuevo método ha de superar aún ese problema, porque la solución de hilado se obtiene con un disolvente corrosivo y caro, matiza Gregory Holland, profesor de química y bioquímica en la Universidad Estatal de San Diego, que no ha participado en el proyecto. «El paso siguiente consistirá en trabajar con una solución [acuosa] para ver si es factible producir fibras con prestaciones similares», concluye el experto.

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