Identificación de la batería básica de proteínas involucradas en la formación de la concha de moluscos gasterópodos y bivalvos

"Los moluscos poseen una concha calcárea sólida con excepcionales propiedades ópticas, mecánicas, magnéticas, osteogénicas y osteoinductivas, muy atractivas para ciencias como la biomedicina. La biomineralización de estos organismos es un proceso de deposición de materia inorgánica controlado por una compleja matriz orgánica (proteínas, quitina y polisacáridos). Las proteínas de la matriz son los principales reguladores de este proceso (nucleación, crecimiento, polimorfismos) y hasta la fecha, no se ha descrito una batería básica de proteínas encargada de la biomineralización de los moluscos. Sin embargo, la presencia de diferentes microestructuras en las capas nacarada y prismática en las clases de moluscos más estudiadas (por ejemplo: nácar columnar en gasterópodos y en forma de placas en bivalvos), sugiere la presencia de una batería básica taxón-específica. El objetivo de este trabajo es identificar la batería básica de proteínas que intervienen en la formación de concha de los moluscos, bivalvos y gasterópodos. Para ello, se creó una base de datos con proteínas de la matriz orgánica de diferentes especies de bivalvos y gasterópodos, las cuales fueron caracterizadas mediante herramientas bioinformáticas y agrupadas utilizando diagramas de Venn y diagramas de cuerdas. Así mismo, se hicieron cladogramas con las proteínas con mayor representatividad de las bases de datos. Las bases de datos fueron conformadas por cerca de 1,500 proteínas, de 32 especies de gasterópodos y 37 de bivalvos, de las cuales numerosas proteínas presentaron modificaciones postraduccionales; sugiriendo que las proteínas son extracelulares y migran al sitio de formación de la concha. No se logró esclarecer una posible batería básica de proteínas de la concha para molulscos, sin embargo, se econtró que existen dominios comunes contenidos en las secuencias de las proteínas de la concha de bivalvos y gasterópodos, siendo los dominios más representativos C1q, Carbonic anhydrase, ChtBD2, EGF, KU y vWA, además del motivo Coiled coil region y Efh y las regiones de baja complejidad (LCR) y las regiones transmembranales (TR). No se determinó la relación entre las proteínas de la concha con la microestructura de su concha debido a la falta de información existente."

"Mollusks have a solid calcareous shell with exceptional optical, mechanical, magnetic, osteogenic, and osteoinductive properties that are attractive for sciences such as biomedicine. The biomineralization of these organisms is a deposition process of inorganic matter controlled by a complex organic matrix (proteins, chitin, and polysaccharides). The matrix proteins are the main regulators of the process (nucleation, growth, polymorphisms) and to date, a basic toolkit of proteins responsible for the biomineralization of mollusks have not been described. However, the presence of different microstructures in the layers: nacreous and prismatic in the most studied classes of mollusks (for example columnar nacre in gastropods and plate-shaped in bivalves), suggests the presence of a basic taxon-specific toolkit. The objective of this work is to identify the basic toolkit of proteins that mediates the formation of the shell of mollusks, bivalves, and gastropods. To do this, a database with organic matrix proteins from different species of bivalves and gastropods was created, which were characterized using bioinformatics tools and grouped using Venn diagrams and string diagrams. Also, cladograms were performed with the most representative proteins from the database. The databases were made up of nearly 1,500 proteins, from 32 species of gastropods and 37 of bivalves, of which many presented posttranslational modifications; suggesting that proteins are extracellular and migrate to the site of shell formation. It was not possible to determine a possible protein basic toolkit of shell matrix proteins for mollusks, however, it was found common domains in the shell matrix proteins from bivalves and gastropods, being the most representative domains: C1q, Carbonic anhydrase, ChtBD2, EGF, KU, and vWA, also the motif Coiled-coil region and Efh, and the low complexity regions (LCR) and transmembranal regions (TR). No relationship was determined between the shell matrix proteins and the microstructure of their shell due to the lack of information."