Silk specific transcripts across the spider phylogeny
Date
2019-06-16Directors
Forero Fuentes, Igor DimitriEvaluators
Gonzáles Santos, JannethPublisher
Pontificia Universidad Javeriana
Faculty
Facultad de Ciencias
Program
Biología
Obtained title
Biólogo (a)
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Resumen
Las arañas (Orden Araneae) producen seda para llevar a cabo muchas de sus labores diarias desde captura de presas e inmovilización hasta reproducción y lineas de seguridad. La seda de arañas está principalmente compuesta por proteínas llamadas espidroinas, las cuales son parte de una misma familia de genes. La seda de arañas no es solo uno de los materiales más fuertes del planeta sino que además presenta propiedades no-immunogénicas, es fléxbile y liviana. Recientemente transcritos específicos de seda (SSTs) fueron descritos para arañas tejedoras de la familia Theridiidae lo que ha incrementado el interés en el estudio de su rol en la composición de la seda y como estos pueden dar a la seda algunas de sus propiedades físicas para la producción de seda sintética. Nosotros evaluamos la presencia de transcritos específicos de seda en tres especies de arañas: Acanthoscurria geniculata (Theraphosidae), Nephila clavipes (Araneidae) y Stegodyphus mimosarum (Eresidae) para investigar si estos transcritos están conservados a lo largo de familias no muy relacionadas o si son especificas a ciertos linajes. Encontramos 148 transcritos específicos de seda presentes en A. geniculata, 220 en N. clavipes y 137 en S. mimosarum. Además de esto encontramos 121 transcritos específicos presentes en todas las especies. La mayoría de estos transcritos compartidos por todas las especies están involucrados en procesos moleculares como actividad oxidoreductasa, actividad hidrolasa y procesos de oxido reducción. Nuestros resultados resaltan la importancia no solo de las espidroinas sino también de los transcritos específicos de seda en la producción de seda de arañas. Proponemos que los transcritos específicos de seda juegan un papel importante en la producción de seda y que su estudio puede brindar información en cuanto a los mecanismos para la producción de seda sintética que retenga las propiedades de la seda de araña.
Abstract
Spiders (Order Araneae) produce silk used for everyday tasks ranging from prey-capture and immobilization to reproduction and safety draglines. Spider silks are mainly composed of proteins called spidroins, which are members of the spidroin gene family. Spider silk is not only one of the toughest materials on earth, it is also a known non-immunogenic, flexible, and lightweight. Recently, silk specific transcripts (SSTs) were described for cob-web weavers (Theridiidae) increasing the interest in studying their role in silk composition and physical properties to allow the production of synthetic spider silk. We evaluated the presence of SSTs on three spider species: Acanthoscurria geniculata (Theraphosidae), Nephila clavipes (Araneidae) and Stegodyphus mimosarum (Eresidae) to investigate if these SSTs are conserved across families not closely related or if they are lineage specific. We found 148 SSTs to be present in A. geniculata, 220 in N. clavipes and 137 in S. mimosarum. Moreover, we found 121 SSTs to be present in all species. Most SSTs shared by all species are involved in molecular functions such as oxidoreductase activity, hydrolase activity and oxidation-reduction processes. Our results highlight the importance of not only spidroins but also of SSTs in spider silk production. We propose SSTs play an important role in silk production and their study can shed light into mechanisms to the production of synthetic silk with matching mechanical properties.
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