„Tai pikti kirminai, jie irzlūs, greitai išprovokuojami, – pasakojo biochemikas Herbertas Waite‘as iš Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje. – Susidūrę su kitu kirminu, puola badyti savo varinėmis iltimis.“

Naujame tyrime, kuriam vadovavo baigiamojo kurso studentas Williamas Wonderly‘is, aiškinasi, iš kur glycera rūšies kirminų iltyse yra vario, kuris sudaro apie 10 proc. visų žiočių struktūros; likusią jų dalį sudaro baltymas ir melaninas.

Glycera rūšies kirminų iltyse yra vario, kuris sudaro apie 10 proc. visų žiočių struktūros. Hans Hillewaert nuotr.

Jau anksčiau pastebėta, kad kirminų iltyse esantis vario ir melanino derinys suteikia iltims tvirtumo, jos neiškrenta visą šių gyvūnų gyvenimo laikotarpį – apie penkerius metus.

Tyrėjai perpjovė šiuos sliekus, ištyrė jų žiočių audinį, taip pat tyrė mėginiuose užaugintas ląsteles ir identifikavo struktūrinį baltymą, kuris tvirtai susieja tokius skirtingus cheminius komponentus.
Tyrėjų teigimu, šis daugiafunkcinis baltymas (angl. MTP) yra toks veiksmingas, kad galėtų paskatinti sukurti naujų įvairių medžiagų technologijų.

„Nemanėme, kad tokios paprastos sudėties baltymas, sudarytas daugiausia iš glicino ir histidino, gali atlikti šitiek funkcijų, dalyvauti tarpusavyje nesusijusiuose procesuose“, – teigė H. Waite‘as ir pridūrė, kad šios medžiagos gali tapti pavyzdžiu, kaip sudaryti ir gaminti plataus vartojimo medžiagas.

Tyrėjų teigimu, MTP dalyvauja keliuose cheminiuose procesuose iki pat galutinio ilčių susiformavimo: suriša varį (jis paimamas iš jūros dugno sedimentų), katalizuoja melanino gamybą, taip pat yra sujungia baltymą, varį ir melaniną, iš kurių sudarytos kirminų iltys.

Pasak tyrėjų, tai – sudėtingas procesas, norint atkartoti jį laboratorijoje, reikėtų įdėti daug darbo ir pasitelkti įvairios įrangos.

Glycera rūšies kirminų iltyse yra vario, kuris sudaro apie 10 proc. visų žiočių struktūros. (Pontin et al., PNAS, 2007)

Žinoma, jei pavyktų atkartoti šį procesą laboratorijoje (kokiu nors būdu išskirti ir pasitelkti MTP arba imituoti panašias chemines funkcijas), tai būtų svarus atradimas ir indėlis medžiagų moksle.
Kaip rašoma tyrėjų ataskaitoje, koordinuotas MTP dalyvavimas formuojant glycea žiočių architektūrą, – įdomi proga permąstyti gamybos technologijas, kurių reikia, norint pagaminti patvarų mišinį ir polimerinių medžiagų mišinius. MTP cheminės sudėties paprastumas ir funkcinė įvairovė turi daug potencialo, galvojant apie natūralių medžiagų gamybos procesų kūrimą.

Tyrimas aprašytas leidinyje „Matter“.

Šaltiniai:

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0702034104

https://www.sciencealert.com/we-finally-know-how-the-nightmarish-bloodworm-grows-its-fearsome-metallic-fangs