Gena Spider permite fire de viermi de mătase răsucire este mai puternică decât oțelul

Video: Science News de la 10/10/2016 (molia grafen)

gena Spider permite fire de viermi de mătase răsucire mai puternică decât oțelul. Oamenii de știință au colectat deja kilometru fibre ultra flexibile cu o colonie de viermi de mătase transgenice, posibilitatea fabricării pe scară largă a acestor fire.

Maturată molie cu puțin timp înainte de țeserea cocon

„Viermilor de mătase ne poate da mult mai mult decât de mătase un paianjen - web“, spune biologul molecular Malcolm Fraser (Malcolm Fraser), de la Universitatea Notre Dame.

Păienjeniș a fost mult timp apreciat ca superfilament, care poate fi utilizat într-o varietate de domenii - de la fabricarea vestelor pentru suturi chirurgicale și „păduri“ pentru a restaura cartilajului.

Anul trecut, Muzeul de Istorie Naturala (New York, SUA) a fost expus la o tapiserie unică de dimensiuni 3.35 x 1.22 metri, create de web, pentru a aduna o echipa de 70 de persoane au luat 4 ani. Peste fibre împletite tesatura de aur deranja peste un milion de păianjeni sălbatice. Dar păianjeni sunt singuratici, de obicei, prădătoare care nu pot sta rudele lor și, uneori, nu potrivnic la canibalism, fiind în compania lor. Prin urmare, crearea unei „ferme păianjen“ și producția de masă de filamente au fost prețuite până de curând imposibil.

tapiserie de aur a web, crearea de care a durat 4 ani.

Oamenii de stiinta amestecat cu succes încercarea de a organiza producția de web cu ajutorul bacteriilor, tutun și chiar capre. Astăzi, echipa, condusa de Fraser, colonia a crescut, viermi de mătase care produc fire de aproape la fel de puternic ca și pânză de păianjen. Secretul gene individuale paianjen introduse în cromozomul omizi.

Viermii de mătase - naturale „filaturi.“ glande de mătase în corpurile lor ocupă aproximativ o treime din volumul. Potrivit lui Fraser, un cocon poate da firul o lungime mai mare de un kilometru. Viermii de mătase au fost domesticite de mai multe secole în urmă, și utilizarea lor pentru producția de mătase comercială a încetat de mult să fie ceva neobișnuit. Dar de mătase este mult mai puțin stabil decât web (pentru un motiv oarecare - a se vedea „mătase și pânză de păianjen: marja de subțire“). „Acum vom fi capabili să producă fibre de mătase cu proprietățile web pe o scară comercială“, - spune Fraser.

Pentru a crea un larve de transgenic, Fraser si colegii sai au folosit o secvență de ADN mobil, numit transpozoni piggyBac, cu care au fost inserate fragmente de gene de păianjen în embrioni de viermi de mătase. Ca rezultat, proprietățile dependente de unde capătul „păianjen“ secvență în cromozomul viermilor de mătase mătase rezultată.

„Aceste manipulări permit obținerea de fibre, cu diferite flexibilitate, rezistență și duritate - în funcție de utilizarea intenționată“, - a spus Frazier.

Oamenii de știință au putut să facă fir de viermi de mătase transgenică strălucește în culoarea verde

Cu toate acestea, nu toți indivizii genei de viermi de mătase de păianjen a fost exprimat. Pentru a identifica operatorii de transport adulți ai acestei gene, cercetatorii „atașat“ pentru o proteină fluorescentă roșie (despre metoda de etichetare fluorescente citit - „proteine Illuminated“ și „Cine a luat aurul“), astfel încât toate mutantele au avut stralucitoare ochi roșii.

Crearea de colonii transgenice de omizi, cercetatorii au fost capabili de a obține firul, ajungând la 80% din puterea de web și durabilitate comparabilă cu Kevlar. Cu toate acestea, unele specii de paianjen de web poate fi mult mai puternic, depășind Kevlar de 10 ori. „În momentul de față nu am primit un astfel de ordin de putere, dar voi paria - o zi vom fi capabili de a realiza, iar acest lucru“, spune Fraser.

Atașarea la gene paianjen alte proteine fluorescente, cercetatorii au facut lumina verde de mătase. În acest caz, fibrele reținute toate proprietățile sale, ceea ce sugereaza ca oamenii de stiinta pot folosi gene suplimentare fara a compromite rezistenta, rigiditate si flexibilitate. Una dintre posibilele aplicații ale acestei caracteristici pot fi un producător de suturi chirurgicale, care va stimula formarea de celule normale ale pielii in loc de tesut cicatricial.

„Putem amesteca gene ca paleta de vopsea, - spune Fraser. - Luăm genele care codifică pentru proprietățile dorite prin combinarea lor, și toate acestea apar în fibrele rezultate ".

„Acesta este un mare pas înainte - a spus bionzhener David Kaplan (David Kaplan) de la Universitatea Tufts. - Înainte de apariția de publicații științifice este dificil să vorbim despre cât de important și util să se dezvolte voință. Dar principiul este bun, și aș fi interesat să știe mai multe. "

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit