Pavouk gen umožňuje bource morušového zákrutu příze je pevnější než ocel

Video: Science News z 10/10/2016 (grafenu můra)

Pavouk gen umožňuje bource morušového zákrutu příze pevnější než ocel. Vědci se již shromažďují kilometr krajní ohebné vlákna s kolonií transgenních bource morušového, možnost rozsáhlé výrobě těchto přízí.

Zrající můra krátce před tkaní kokonu

„Bource nám může dát mnohem víc, než hedvábí pavouk - web,“ říká molekulární biolog Malcolm Fraser (Malcolm Fraser) Univerzity Notre-Dame.

Pavučina je již dlouho ceněn jako superfilament, který může být použit v různých oblastech - od výrobě neprůstřelných chirurgických stehů a „lesů“ k obnovení chrupavku.

V loňském roce Museum of Natural History (New York, USA) byla vystavena unikátní gobelín o rozměrech 3,35 x 1,22 metrů, vytvořených z webu, shromáždit tým 70 lidí, trvalo 4 roky. Přes opletené vláken zlaté tkaniny obtěžovat více než milion divokých pavouky. Ale pavouci jsou obvykle dravé samotáři, kteří nemohou vydržet jejich příbuzní a někdy ne averzi ke kanibalismu, že v jejich společnosti. Z tohoto důvodu je vytvoření „pavoučích farem“ a hromadnou výrobu vláken byla oceňována donedávna nemožné.

Golden tapisérie z webu, tvorba který trval 4 roky.

Vědci se střídavými úspěchy snažil zorganizovat tvorbu webu pomocí bakterií, tabák a dokonce kozy. V současné době je tým vedený Fraser, kolonie rostly bource morušového, které produkují příze téměř stejně silný jako pavučina. Tajemství pavoučích jednotlivých genů zavedena do chromosomu housenky.

Bource morušového - přírodní „přádelnách.“ Hedvábí žlázy v jejich tělech zaujímají asi třetinu objemu. Podle Fraser, jeden kokonu může dát nit o délce více než kilometr. Bource morušového byli domáčtí před několika staletími, a jejich použití pro komerční výrobu hedvábí již dávno přestalo být něco neobvyklého. Ale hedvábí je mnohem méně stabilní než na webu (z nějakého důvodu - viz „Silk a pavučina: tenké marže“). „Teď budeme schopni vyrábět hedvábných vláken s vlastností pásu v komerčním měřítku,“ - říká Fraser.

Pro vytvoření transgenní larvy, Fraser a jeho kolegové použili mobilní sekvenci DNA, tzv transpozony PiggyBac, se kterým byly fragmenty genu pavouk vložen do bource embryí. Výsledkem je, že vlastnosti výsledného hedvábí závislé na tom, kde na konci „pavoučí“ sekvence v chromosomu bource morušového.

„Tyto manipulace umožňují získat vlákna s různou pružnost, pevnost a tvrdost - v závislosti na zamýšleném použití,“ - řekl Frazier.

Vědci byli schopni vytvořit transgenní bource závit svítí zeleně

Avšak ne všichni jedinci z genu bource pavouka byl vyjádřen. Identifikovat dospělých nositelů tohoto genu, vědci „připojený“ k němu červený fluorescenční protein (o způsobu fluorescenčního značení číst - „Protein Illuminated“ a „Kdo má zlato“), s tím výsledkem, že všechny mutanty měl svítící červené oči.

Vytvoření transgenní kolonie housenky, vědci byli schopni získat nit, dosahující 80% webové pevnost a trvanlivost srovnatelná s kevlar. Nicméně, některé web pavouk druhy mohou být mnohem silnější, překonal Kevlar 10krát. „V tuto chvíli jsme se takový příkaz síly obdržel, ale vsadím - jednoho dne budeme moci dosáhnout, a to,“ říká Fraser.

Připojení na geny pavouk jiné fluorescenční protein, výzkumníci dělal hedvábí světle zelené. V tomto případě se vlákna zachovány všechny jeho vlastnosti, což naznačuje, že vědci mohou použít další geny, aniž by byla ohrožena pevnost, tuhost a pružnost. Jedním z možných aplikací této funkce může být výrobcem chirurgických šicích materiálů, které budou stimulovat tvorbu normálních kožních buněk namísto jizvy.

„Můžeme smíchat geny jako Paleta barev - říká Fraser. - Bereme genů kódujících požadované vlastnosti jejich kombinací, a zobrazí se v výsledných vláken ".

„Je to velký krok kupředu - řekl bionzhener David Kaplan (David Kaplan) z Tufts University. - Před příchodem vědeckých publikací je obtížné hovořit o tom, jak důležité a užitečné vytvořit vůli. Ale princip je dobrý, a já bych měla zájem vědět víc. "

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné