Beta-queratina
La beta-queratina (β-queratina, queratina-beta o queratina-β) es una proteína de la familia de la queratina. Es rica en láminas beta, a diferencia de la alfa-queratina, proteína fibrosa rica en hélices alfa. Se encuentra fundamentalmente en reptiles y aves (tetrápodos del clado Sauropsida); como excepción, también se encuentran en las escamas córneas de los pangolines.[1][2][3]
Se deposita en la capa córnea de la piel de los reptiles, lo que le confiere mucha más rigidez a la piel que la alfa-queratina a la de los mamíferos y la hace impermeable al agua, impidiendo la deshidratación del animal.
En las aves, las escamas, picos, garras y plumas contienen beta-queratina. Estudios filogenéticos de las estructuras de la β-queratina muestran que las β-queratinas de las plumas evolucionaron a partir de las de las escamas.[4] Las β-queratinas de las escamas forman el grupo basal de queratinas en las aves. Eventos de duplicación y divergencia genética llevaron a la aparición de las β-queratinas de las garras y una ulterior recombinación originó nuevos genes de β-queratinas aviares de las plumas o similares al tipo de las plumas. Las pruebas de estos eventos de duplicación proceden de la correlación de la estructura del clado de la β-queratina de las plumas con sus loci genómicos.[5]
Los cambios en las β-queratinas pudieron influenciar el desarrollo del vuelo. Un estudio reciente realizado utilizando métodos de datación molecular para ligar la evolución de los genes de las β-queratinas aviares en general con la de las plumas en particular reveló que la familia de las β-queratinas aviares empezó a divergir de la familia de los cocodrílidos hace unos 216 millones de años.[5] Pero la familia de las β-queratinas de las plumas no empezó a divergir hasta hace 125 millones de años, una fecha consistente con la radiación adaptativa de las aves durante el Cretácico. Las β-queratinas que se encuentran en las plumas modernas incrementaron su elasticidad, lo que seguramente contribuyó a su papel en el vuelo.[5] Así, los antepasados con plumas de las aves, como Anchiornis y Archaeopteryx, cuyas capacidades de vuelo fueron cuestionadas,[6] tendrían β-queratinas aviares, pero no las del tipo de las plumas.
Hay evidencias de que el pequeño dinosaurio alvarezsáudido Shuvuuia deserti tenía una piel cubierta de plumas. Los análisis de Schweitzer et al. (1999) mostraron que estas estructuras de tipo pluma estaban formadas por beta-queratina.[7]
Referencias
editar- ↑ Dalla Valle, L.; Nardi, A.; Belvedere, P.; Toni, M.; Alibardi, L. (2007). «Beta-keratins of differentiating epidermis of snake comprise glycine-proline-serine-rich proteins with an avian-like gene organization». Developmental Dynamics 236 (7): 1939-1953. PMID 17576619. doi:10.1002/dvdy.21202.
- ↑ Dalla Valle, L.; Nardi, A.; Toffolo, V.; Niero, C.; Toni, M.; Alibardi, L. (2007). «Cloning and characterization of scale beta-keratins in the differentiating epidermis of geckoes show they are glycine-proline-serine-rich proteins with a central motif homologous to avian beta-keratins». Developmental Dynamics 236 (2): 374-388. PMID 17191254. doi:10.1002/dvdy.21022.
- ↑ Wang, Bin; Yang, Wen; McKittrick, Joanna; Meyers, Marc André (1 de marzo de 2016). «Keratin: Structure, mechanical properties, occurrence in biological organisms, and efforts at bioinspiration». Progress in Materials Science (en inglés) 76: 229-318. ISSN 0079-6425. doi:10.1016/j.pmatsci.2015.06.001. Consultado el 12 de agosto de 2022.
- ↑ Greenwold, M. J.; Sawyer, R. H. (2010). «Genomic organization and molecular phylogenies of the beta (β) keratin multigene family in the chicken (Gallus gallus) and zebra finch (Taeniopygia guttata): implications for feather evolution». BMC Evolutionary Biology 10: 148. PMC 2894828. PMID 20482795. doi:10.1186/1471-2148-10-148.
- ↑ a b c Greenwold, M. J.; Sawyer, R. H. (2011). «Linking the molecular evolution of avian beta (β) keratins to the evolution of feathers». Journal of Experimental Zoology. 316B: 609-616. doi:10.1002/jez.b.21436.
- ↑ Nudds, R. L.; Dyke, G. J. (2010). «Narrow Primary Feather Rachises in Confuciusornis and Archaeopteryx Suggest Poor Flight Ability». Science 328: 887-889. PMID 20466930. doi:10.1126/science.1188895.
- ↑ Schweitzer, M. H.; Watt, J. A.; Avci, R.; Knapp, L.; Chiappe, L.; Norell, M. A.; Marshall, M. (1999). «Beta-Keratin Specific Immunological reactivity in Feather-Like Structures of the Cretaceous Alvarezsaurid, Shuvuuia deserti». Journal of Experimental Biology (Mol Dev Evol) 285 (2): 146-157. PMID 10440726.
Enlaces externos
editar- MeSH: beta-Keratins (en inglés)
Datos: Q2930097