Nanostruturas gyroides em forma de borboleta como um vislumbre congelado no tempo do desenvolvimento de membranas intracelulares

A formação do material bifotônico gyroid em escamas de asas de borboleta é um feito excepcional de engenharia evolutiva de nanostruturas funcionais. Hipotetiza-se que esta nanostrutura se forma pela polimerização da quitina dentro de uma membrana convoluta de forma correspondente no retículo endoplasmático. No entanto, esse processo de formação dinâmica, incluindo se a dobra da membrana e a expressão de quitina são processos simultâneos ou sequenciais, ainda não pode ser esclarecido por imagens in vivo. Relatamos uma ultraestrutura hierárquica incomum na borboleta Thecla opisena que, como material sólido, permite microscopia tridimensional de alta resolução. Em vez do arranjo convencional de espaço preenchido policristalino, um gyroid ocorre em cristalitos facetados isolados com um pronunciado gradiente de tamanho. Quando interpretado como uma sequência de instantâneas congeladas no tempo da morfogênese, esse arranjo fornece insights sobre os mecanismos de formação do material gyroid nanoporoso, bem como da membrana do organelo intracelular que atua como molde.