¿Aumentar las melaninas con azul de Prusia?

Hazlo en folículos

Los mamíferos ya tienen una respuesta sobre cómo se utilizan sustancias tóxicas desagradables en las reacciones bioquímicas: cómo se fabrican las hormonas tiroideas . La tiroides tiene muchos folículos: pequeñas esferas de coloide (principalmente una proteína llamada tiroglobulina), rodeadas de células especializadas. Estas células toman el yoduro de la sangre y lo transportan al folículo, donde se oxida para formar yodo elemental (que no desea que esté cerca de nada más en su cuerpo). Este yodo luego se une a los residuos de la tirogobulina para formar hormonas tiroideas precursoras. Vea esta foto para una ilustración básica del proceso.

En este caso, imagino que la piel de este animal estaría hecha para contener folículos, expresando las enzimas correctas en las células foliculares para formar iones de cianuro mediante cualquier proceso que desee, pero solo dentro de los folículos. Al evitar que abandone el folículo, protege las mitocondrias que, de lo contrario, las volverían increíblemente tóxicas. Agregue hierro libre y algunas enzimas, y tendrá el azul de Prusia en el lugar correcto para pigmentar la piel.

Aunque ha aclarado que la criatura no tiene que estar basada en la Tierra, voy a suponer que tiene que estar basada en el ADN del tipo de la Tierra.

Para que sea un rasgo genético, directamente relacionado con el proceso de los genes, entonces debe estar basado en proteínas. La genética humana y el ADN tienen que ver con el código genético que produce proteínas específicas. Si el ADN genético no puede producir la proteína necesaria, no puede tener el efecto deseado en el organismo.

Las proteínas están formadas por aminoácidos.

Los aminoácidos son a base de carbono .

Los aminoácidos comparten una estructura básica, que consta de un átomo de carbono central, también conocido como carbono alfa (α), unido a un grupo amino

Entonces, para postular una proteína mediada por ADN que resulte en una coloración o pigmentación azul de Prusia, primero debe obtener los 'ingredientes' en un aminoácido, basado en un átomo de carbono.

Dado que los elementos de la fórmula de la sustancia que crea la coloración azul de Prusia (Fe7(CN)18) están todos codificados de forma natural en aminoácidos y, de hecho, ya tiene una base de carbono, no parece haber ninguna razón particular en la genética que lo que pides no es posible.

Aunque no conozco ningún camino particular hacia un aminoácido y luego una proteína que daría como resultado específicamente esa estructura molecular particular, esta parte puede descartarse manualmente. Podría ser posible, los detalles no son necesarios.

Dado que los elementos básicos involucrados ya abundan en la dieta de un organismo basado en el ADN, no veo la dieta como un impedimento.

Y no es necesario que haya una razón para la modificación genética. Podría ser solo una mutación neutral aleatoria que se transmite.

EDITAR

No estoy seguro de si esto ayuda, pero el azul de Prusia se usa con fines medicinales en algunas enfermedades humanas.

El azul de Prusia se describe como un pigmento azul intenso que se produce cuando se produce la oxidación de las sales de ferrocianuro ferroso. Contiene hexacianoferrato férrico (II) en una estructura cristalina de celosía cúbica. Es insoluble en agua, pero también tiende a formar un coloide, por lo que puede existir en forma coloidal o soluble en agua, y en forma insoluble. Se administra por vía oral con fines clínicos para ser utilizado como antídoto para ciertos tipos de envenenamiento por metales pesados, como el talio y los isótopos radiactivos de cesio. El azul de Prusia está incluido en la Lista Modelo de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud como un antídoto específico que se usa en los envenenamientos para proporcionar un tratamiento sintomático y de apoyo. También fue administrado en individuos expuestos a 137-Cs+ durante el accidente de Goiânia, uno de los peores incidentes de contaminación radiactiva ocurridos en Brasil,

También esto :

En el desarrollo de la terapia fototérmica avanzada (PTT), existe una demanda insatisfecha de construir un nuevo agente multifuncional para una terapia eficaz contra el cáncer de manera sinérgica. En este estudio, se propone un sistema basado en nanopartículas de azul de Prusia estabilizadas con gelatina con doxorrubicina conjugada (NPs de PB@Gel-DOX) para la terapia fototérmica combinada y la liberación de fármacos sensibles a enzimas para la destrucción de tumores.

y esto

La nanoestructura basada en azul de Prusia (PB) es una red de coordinación de valencia mixta con excelente bioseguridad, notable efecto fototérmico y múltiples comportamientos de imitación de enzimas. En comparación con otros nanomateriales, las nanopartículas (NP) basadas en PB exhiben varias ventajas incomparables en aplicaciones biomédicas.

Segunda edición

Sin embargo, es posible que tenga un problema con una infección bacteriana . La piel azul podría volverse blanca en presencia de bacterias.

Basados ​​en un simple proceso de recubrimiento sonoquímico, aquí se presentan tejidos hospitalarios inteligentes con capacidad para detectar bacterias vivas mediante un simple cambio de color. Las nanopartículas de azul de Prusia (PB-NP) se recubren sonoquímicamente sobre textiles de poliéster y algodón en un solo paso que requiere 15 minutos. La presencia de PB-NPs confiere al tejido un color azul intenso y capacidad de detección bacteriana. Las bacterias vivas en el textil metabolizan las PB-NP y las reducen a blanco de Prusia (PW) incoloro, lo que permite la detección in situ de la presencia bacteriana en menos de 6 h a simple vista (el cambio de color completo requiere 40 h). El tejido inteligente es sensible a las bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, responsables de la mayoría de las infecciones nosocomiales. La reacción redox es completamente reversible y el tejido recupera su color azul inicial por reoxidación con oxígeno ambiental, lo que permite su reutilización. Por su sencillez y versatilidad, la tecnología actual puede emplearse en diferentes tipos de materiales para el control y prevención de infecciones microbianas en hospitales, industrias, escuelas y en el hogar.

Complicado, posiblemente hasta el punto de no ser factible

https://en.wikipedia.org/wiki/Prussian_blue

Hacer azul de Prusia con bioquímica sería como hacer malabarismos con sopletes encendidos y shurikens. Las materias primas están presentes en los sistemas biológicos: el cianuro puede ser producido por vías metabólicas endógenas de los mamíferos y la vida necesita hierro. El azul de Prusia puede formarse espontáneamente en sitios contaminados por desechos industriales: el cianuro liberado se une al hierro en el suelo. Entonces todas las partes están en su lugar.

El problema es que las partes están en su lugar en el contexto de delicados sistemas biológicos que serán devastados por estas partes. El cianuro es increíblemente tóxico y súper soluble, por lo que es manejado por enzimas que lo unen con azufre. El hierro también se maneja con cuidado con las moléculas pastoras porque los microbios lo quieren y lo tomarán si pueden, y generará radicales libres si se les da la oportunidad.

Podría imaginar una enzima que detoxificara el cianuro complejándolo con hierro. El azul de Prusia no es muy tóxico y sería un buen depósito. Por lo que sé, las enzimas de desintoxicación usan azufre u oxígeno. Las enzimas que contienen hierro mantienen su hierro y lo usan para generar radicales y hacer química. Los productos finales de estas vías metabólicas no contienen hierro. Creo que el azufre debe ser menos costoso que el hierro; si puede desintoxicar algo uniéndolo con hierro, probablemente pueda usar azufre de una manera similar y ahorrar su valioso hierro.

Entonces pensé: tal vez arrojar el cianuro en una tierra de nadie donde también hay hierro libre, dejar que el azul de Prusia se forme abiogénicamente como lo hace en el suelo y luego recuperarlo. Problemas: la única tierra de nadie disponible es el tracto gastrointestinal y está cargado de microbios que reclamarán tanto el hierro como el cianuro. Además, si puede absorber el azul de Prusia, probablemente pueda absorber el cianuro, por lo que el cianuro volverá y pirateará su biología y se unirá con azufre para desintoxicarlo.

No podía soñar con un camino bioquímico de mamíferos que fuera siquiera un primo remoto de cualquier bioquímica de mamíferos real. Pero me gustaría ver uno. Pondré alguna recompensa por esto cuando pueda, para recompensar una respuesta con moléculas y vías, idealmente dibujadas con bolígrafo en una servilleta.

¡Coloración protectora!

Es un mundo de perro come perro por ahí. Varias especies de perros estrechamente relacionadas se han disputado la parte superior de la cadena alimenticia entre sí durante millones de años.

En estos perros, las células epiteliales de la piel producen grandes cantidades de nitrilos. Estos se producen modificando las cadenas laterales de lisina de las proteínas de queratina en el estrato espinoso . Una enzima, tal vez relacionada con esta (no he accedido), ha evolucionado para apuntar a estas cadenas laterales. Usando oxígeno molecular, convierten el -CH2-NH2 de la lisina en -CH=NH y -C≡N, liberando dos moléculas de H2O. Estas células también producen una oxidasa alternativa para la respiración resistente al cianuro. Eso reduce su eficiencia metabólica, pero les permite resistir altos niveles de HCN.

A medida que las células comienzan a acumular filagrina (lo que marca el comienzo del fin de su función metabólica), activan una proenzima que luego libera HCN de las cadenas laterales a través de una reducción dirigida comparable con NADH, que liberan de sus mitocondrias a medida que inactivan las alternativas. oxidasa.

Ahora el resultado sería que los perros apestarían a gas cianuro, pero no lo hacen, los envenenaría. ¿Cómo evitan esto? Ferrisomas! Se trata de pequeñas vesículas presentes en abundancia en cada célula, que contienen grandes cantidades de transferrina secretada mientras las células aún se encontraban en la capa basal de la piel, que ha acumulado grandes cantidades de iones de hierro. Pero desde hace un tiempo, el pH de estas vesículas es alcalino, desnaturalizando la proteína y liberando los iones Fe3+. El HCN de las células circundantes ingresa a estas vesículas y se une al ferrocianuro, que luego se oxida (quizás con oxígeno molecular o NAD+) para producir ferricianuro.

Por lo tanto, el epitelio resultante tiene capas exteriores azules de vesículas que contienen ferricianuro. Estos son bonitos, y bastante inofensivos. A menos y hasta que experimenten un trauma severo, como exposición a amilasa salival o ácido estomacal. Luego, los antiportadores de sodio-hidrógeno integrados en las paredes de estas vesículas liberan una gran cantidad de sodio almacenado fuera de la vesícula y reducen considerablemente su pH. Esto hace que el ferricianuro libere HCN. Es posible que se libere algo de HCN adicional durante la digestión con ácido estomacal. La experiencia venenosa resultante tiende a disuadir a los miembros de especies relacionadas o no relacionadas de consumir estos animales.

¡Sé feliz, no seamos azules!

El azul de Prusia, a pesar del nombre, en realidad es considerado por algunos como un tono de gris (el color es muy subjetivo), aunque varias preparaciones hacen que adquiera un tono cada vez más azulado (y dada la rareza del azul, sus cualidades similares al azul son lo que se considera valioso).

Actualmente no se produce biológicamente, por lo que no existe una vía bioquímica a partir de ahora. Entonces, si lo quieres, debes agitarlo a mano para que exista. Pero una vez que saludas con la mano, todos tus problemas se resuelven. No hay nada intrínsecamente malo con el azul de Prusia, excepto que no tiene precedentes.

No es la respuesta que está buscando: la excusa más fácil es que los animales coman alimentos que lo contienen, producidos por alguna planta ficticia que lo produce (esto es similar a sus perros Dzershinsk). Los mamíferos no toleran bien los compuestos intermedios de cianuro y es poco probable que desarrollen una producción independiente debido a los intermediarios tóxicos. Las plantas utilizan varios medios para hacerse resistentes al cianuro, por lo que son su mejor punto de partida. Si sus animales necesitan algo pero no lo producen ellos mismos, en realidad no es diferente a una vitamina, un compuesto esencial como la vitamina C que se obtiene de los alimentos. Obtenemos muchas vitaminas en cantidades estables de nuestros alimentos.

La respuesta que buscas: hay animales que sí toleran el cianurode formas especiales, sin embargo, para que nada sea imposible. Dependiendo de su bioquímica ficticia, incluso podría ser tóxico para algunos organismos y no para otros. Por ejemplo, los tomates están relacionados con la belladona, y la tomatina (que se encuentra en los tomates) es venenosa y/o desagradable para algunos insectos. Dada una fuerte razón selectiva para que sus animales desarrollen una bioquímica basada en cianuro, es poco probable pero no imposible que produzcan azul de Prusia inicialmente como subproducto, pero eventualmente a propósito como color. Tenga en cuenta, sin embargo, que el color azul solo es útil/tiene un propósito si el organismo puede ver el azul (no es una conclusión inevitable) o si el azul es un atractivo para las presas, un repelente para los depredadores o permite que su animal se mezcle con su entorno (y si el entorno es azul, obtener PB de los alimentos es mucho más plausible).