Smrtonosna sluz baršunastog crva daje iznenađujuće otkriće o proteinima

Baršunasti crv je prilično simpatičan kad su u pitanju predatori beskičmenjaci – kao neki kožni konopac od životinje sa baršunastom teksturom. Ima dve antene zbog kojih liči na Zula iz „Isterivača duhova“, ali kad je vreme za borbu – inspiraciju dobija od Spajdermena.

Baršunasti crvi su osetljivi u pogledu vazdušnih strujanja, tako da, uprkos tome što su skoro slepi, znaju kad je obrok na dohvatu. Da bi ga uhvatili, izdignu se ispaljujući smrtonosna vlakna – neku vrstu sluzi koja godinama fascinira naučnike.

Preporučujemo

Ta materija se kao viskozna tečnost nalazi u specijalizovanoj žlezdi, iz koje se brzo izbacuje van tela putem specijalizovanih ‘oranih papila’, kaže profesor Ali Miserez sa Tehnološkog univerziteta Nanjang u Singapuru. U roku od nekoliko sekundi, viskozna tečnost (sluz) transformiše se u kruto i staklasto vlakno. Ova tranformacija iz tečnog u čvrsto stanje je vrlo neobična i brža nego poznatije pletenje svile kod pauka, na primer.

Kad se sluz potpuno stvrdne radi hvatanja plena, čvrsta je kao sintetički najlon. Međutim, ono što je zaista izuzetno jeste da će se, ako bude potopljena u vodu, za nekoliko sati vratiti u viskozno stanje. Iz tog stanja se vlakna mogu ponovo formirati, tako da se čitav proces može ponavljati i vlakna se mogu reciklirati. Ovo je odličan primer biomimikrije za proizvodnju netoksične, potpuno biorazgradive bioplastike sledeće generacije.

Šta čini ovu sluz tako neobičnom? Pre nekoliko godina, istraživači su otkrili da proteini čine najveći deo sluzi, ali ih nisu identifikovali ili sekvencirali.

Sad je otkriveno da glavni sastojak sluzi baršunastog crva predstavlja grupa LRR (ponavljanje bogato leucinom) proteina, koji liče na porodicu proteina zvanih TLR (tolični receptori). Studija je identifikovala kako određeni LRR proteini reaguju međusobno radi stvaranja mreže vlakana koja sluzi daje specifična svojstva, ali su takođe dobijeni neočekivani uvidi u biološke funkcije ovih proteinskih grupa.

TLR proteini imaju ključne uloge u imunskom sistemu, embrionskom razvoju i nervnoj funkciji. Sad je u iznenađujućem obrtu otkriveno da TLR proteinima slični LRR proteini imaju strukturnu ulogu kao molekularni lepak koji veže druge proteine u sluzi zajedno. To dovodi u pitanje ranije pretpostavke o njihovoj biološkoj funkciji i proširuje naše razumevanje kako ovi proteini mogu da funkcionišu u prirodi.

„Otkrili smo vrlo drugačiju ulogu TLR proteina: oni imaju strukturnu, mehaničku ulogu – u suštini se mogu posmatrati kao neka vrsta lepka na molekularnom nivou koji spaja mnoge druge proteine sluzi radi formiranja makroskopskih vlakana“, kaže Miserez.

„Pošto smo pronašli ovaj protein u posebnim vrstama baršunastih crva koje su divergirale pre skoro 400 miliona godina, to znači da je ova drugačija biološka funkcija veoma stara iz evolucione perspektive“.

Nakon otkrića ovog drevnog sačuvanog molekularnog mehanizma za formiranje vlakana, istraživači se nadaju da bi to moglo dovesti do novih i održivih materijala inspirisanih prirodom. Vrlo dobro od malenog baršunastog crva.

(Telegraf Nauka/IFL Science)