Investigações estruturais de fibras sintéticas de aranha produzidas por meio de expressão recombinante

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2010. ; As sedas de aranhas combinam biocompatibilidade e biodegradabilidade e são conhecidas pelas suas propriedades mecânicas, o que as torna visadas para aplicações médicas, militares e têxteis. Acredita-se que características como força e extensibilidade resultem de motivos de proteína específicos e várias tentativas para sua produção in vitro têm sido feitas, mas as características das fibras sintéticas ainda não são comparáveis às exibidas pelas fibras nativas. A microscopia de força atômica (MFA) foi escolhida para descrever a estrutura da superfície e o comportamento mecânico de 19 fibras sintéticas de aranha, e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi utilizada para caracterização em dimensões maiores. As seqüências de DNA sintéticas foram construídas combinando motivos de força e extensibilidade, e duas proteínas foram produzidas em Escherichia coli, consistindo as variações em dois resíduos de aminoácidos na seqüência repetitiva de cada proteína (A1S820 e Y1S820). Grupos controle foram mantidos e algumas das fibras foram submetidas a diferentes tratamentos, que incluem testes de tensão e banhos de metanol, isopropanol e /ou água. Imagens da superfície (MEV) e imagens de topografia e fase (MFA) foram adquiridas. Seis parâmetros de rugosidade foram analisados e medidas de espectroscopia de força foram realizadas para a obtenção da mecânica local das fibras. Tratamentos distintos resultaram em diferenças significativas e as fibras sintéticas apresentaram-se heterogêneas, com irregularidades de superfície na maioria dos casos. As diferenças na rugosidade e nos parâmetros mecânicos medidos evidenciam importantes distinções entre as fibras resultantes da proteína A1S820 e da Y1S820. Mostra-se, portanto, que a sequência primária das proteínas é fundamental para as propriedades mecânicas das fibras. Os resultados mostram ainda uma melhoria das propriedades verificadas para o os grupos ...