Expressão e purificação de proteína de glândula Sericígena da aranha Parawixia bistriata em bactérias geneticamente modificadas

Abstract

As sedas produzidas pelos aracnídeos são essencialmente constituídas de proteínas, as quais são secretadas por glândulas específicas, sendo também encontradas em diferentes grupos de artrópodes. Todos os individuos da classe dos aracnídeos produzem sedas, com diversas funções, sendo todas essas sedas sintetizadas por glândulas presentes no abdômen e polimerizadas por meio de uma série de estruturas denominadas fiandeiras ou fieiras, que são anexos finais da glândula. As aranhas podem possuir em seu corpo ate sete tipos diferentes de glândulas produtoras de seda. Sendo assim, diferentes glândulas produzem diferentes fibras, permitindo então a comparação entre a fibra produzida e sua função, pois cada uma possui propriedades distintas, sendo compostas por motivos de sequência, que conferem a cada uma suas propriedades. Há anos as sedas de aranha tem sido estudadas devido a sua resistência mecânica, que é extremamente superior a do bicho-da-seda. A dificuldade de obtenção dessas sedas através da domesticação de aranhas, que são extremamente agressivas e territorialistas, aliada a possibilidade de produção de novos materiais com propriedades semelhantes, motivaram o desenvolvimento de estrategias alternativas para a producao dessa seda, utilizando a tecnologia do DNArecombinante. Este projeto visou a manipulação e expressão de biopolimeros produzidos a partir de um gene isolado da glandula ampola da principal, produtora de seda da aranha brasileira Parawixia bistriata emmicroorganismos do dominio Bactéria também modificados para possivel aumento da expressão desta proteína. Após produção e purificação, as proteínas de seda foram extruidas para formação de fibra e analises estruturais foram feitas para verificação da qualidade do processo de extrusão, bem como identificação de algumas características moleculares da proteína. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Silks produced by spiders are mainly consisting of proteins, which aresecreted by specific glands, also found in different arthropod groups. Allindividual from the Arachnida class produce silks with different functions, allthese silks are synthesized by glands in the abdomen and polymerizedthrough a series of structures called spinnerets, final appendix of the silkglands. Spiders can have on your body up to seven different types of silkproducingglands. Thus, different glands produce different fibers, thusallowing a comparison between the fiber produced and its function, becauseeach one has different properties and is composed of repetitive amino acidmodules that give each one its properties. For years the spider silks havebeen studied due to its mechanical strength, which is far superior tosilkworm silk. The difficulty of obtaining these silks through thedomestication of spiders, which are extremely aggressive and territorial,combined with the possibility of producing new materials with similarproperties, motivated the development of alternatives for the production ofthis silk strategies using recombinant DNA technology. This project aimed atthe manipulation and expression of biopolymers produced from a geneisolated from the major ampulate gland from the Brazilian spider Parawixiabistriata, which produce spider silk, in microorganisms of the domainBacteria also modified to increase the expression of this protein. Afterproduction and purification, the silk proteins were spun into fibers andstructural analysis were made for verification of the quality of the spinprocess, as well to identify some molecular characteristics of the protein.