Crean bacterias capaces de producir fibras más fuertes que el acero

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Washington ha modificado genéticamente bacterias capaces de producir proteínas híbridas de seda amiloide. Las fibras resultantes son más fuertes y resistentes que algunas sedas de araña naturales, que se consideran unos de los materiales más resistentes de la Tierra.

Los investigadores modificaron la secuencia de aminoácidos de las proteínas de la seda de araña para introducir nuevas propiedades, manteniendo algunas de las características atractivas de esta.

De acuerdo al estudio publicado en ACS Nano, un problema asociado con la fibra de seda de araña sin una modificación significativa de la secuencia de la seda de araña natural, es la necesidad de crear nanocristales β, un componente principal de la seda de araña natural, que contribuye a su resistencia.

"Las arañas han descubierto cómo hilar fibras con una cantidad deseable de nanocristales, pero cuando los humanos usan procesos de hilado artificial, la cantidad de nanocristales en una fibra de seda sintética es a menudo menor que su contraparte natural", explicó Fuzhong Zhang, uno de los autores del estudio.

Para resolver este problema, el equipo rediseñó la secuencia de la seda mediante la introducción de secuencias amiloides que tienen una alta tendencia a formar nanocristales β. Crearon diferentes proteínas amiloides poliméricas utilizando tres secuencias amiloides estudiadas. Las proteínas resultantes tenían secuencias de aminoácidos menos repetitivas que la seda de araña, lo que facilitaba su producción por bacterias modificadas genéticamente. Finalmente, las bacterias produjeron una proteína amiloide polimérica híbrida con 128 unidades repetidas.

Cuanto más larga sea la proteína, más fuerte y resistente será la fibra resultante. Las proteínas de 128 repeticiones dieron como resultado una fibra con una fuerza gigapascal, que es más fuerte que el acero común. Su fuerza y ​​tenacidad son incluso más altas que algunas fibras de seda de araña natural reportadas.