Pavúk gén umožňuje priadky morušovej zákrutu priadze je pevnejší ako oceľ

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

Pavúk gén umožňuje priadky morušovej zákrutu priadze pevnejší ako oceľ. Vedci sa už zhromažďujú kilometer krajnej ohybné vlákna s kolóniou transgénnych priadky morušovej, možnosť rozsiahlej výrobe týchto priadzí.

Zrejúce mora krátko pred tkanie kokónu

"Priadky nám môže dať oveľa viac, než hodváb pavúk - web," hovorí molekulárny biológ Malcolm Fraser (Malcolm Fraser) Univerzity Notre-Dame.

Pavučina je už dlho cenený ako superfilament, ktorý môže byť použitý v rôznych oblastiach - od výrobe nepriestrelných chirurgických stehov a "lesov" k obnoveniu chrupavku.

V minulom roku Museum of Natural History (New York, USA) bola vystavená unikátna gobelín s rozmermi 3,35 x 1,22 metrov, vytvorených z webu, zhromaždiť tím 70 ľudí, trvalo 4 roky. Cez pletenú vlákien zlaté tkaniny obťažovať viac než milión divokých pavúkmi. Ale pavúky sú zvyčajne dravé samotári, ktorí nemôžu vydržať ich príbuzní a niekedy nie averziu ku kanibalizmu, že v ich spoločnosti. Z tohto dôvodu je vytvorenie "pavúčích fariem" a hromadnú výrobu vlákien bola oceňovaná donedávna nemožné.

Golden tapisérie z webu, tvorba ktorý trval 4 roky.

Vedci so striedavými úspechmi snažil zorganizovať tvorbu webu pomocou baktérií, tabak a dokonca kozy. V súčasnej dobe je tím vedený Fraser, kolónie rástli priadky morušovej, ktoré produkujú priadze takmer rovnako silný ako pavučina. Tajomstvo pavúčích jednotlivých génov zavedená do chromozóme húsenice.

Priadky morušovej - prírodný "tkáčovniach." Hodváb žľazy v ich telách zaberajú asi tretinu objemu. Podľa Fraser, jeden kokónu môže dať niť s dĺžkou viac ako kilometer. Priadky morušovej boli domácki pred niekoľkými storočiami, a ich použitie na komerčnú výrobu hodvábu už dávno prestalo byť niečo neobvyklé. Ale hodváb je oveľa menej stabilné ako na webe (z nejakého dôvodu - viď "Silk a pavučina: tenké marža"). "Teraz budeme schopní vyrábať hodvábnych vlákien s vlastnosťou pásu v komerčnom meradle," - hovorí Fraser.

Pre vytvorenie transgénnej larvy, Fraser a jeho kolegovia použili mobilné sekvenciu DNA, tzv transpozóny PiggyBac, s ktorým boli fragmenty génu pavúk vložený do priadky embryí. Výsledkom je, že vlastnosti výsledného hodváb závislé na tom, kde na konci "pavúčie" sekvencie v chromozóme priadky morušovej.

"Tieto manipulácia umožňujú získať vlákna s rôznou pružnosť, pevnosť a tvrdosť - v závislosti na zamýšľanom použití," - povedal Frazier.

Vedci boli schopní vytvoriť transgénne priadky závit svieti zeleno

Avšak nie všetci jedinci z génu priadky pavúka bol vyjadrený. Identifikovať dospelých nositeľov tohto génu, vedci "pripojený" k nemu červený fluorescenčný proteín (o spôsobe fluorescenčného značenia čítať - "Protein Illuminated" a "Kto má zlato"), s tým výsledkom, že všetky mutanty mal svietiace červené oči.

Vytvorenie transgénnej kolónie húsenice, vedci boli schopní získať niť, dosahujúci 80% webové pevnosť a trvanlivosť porovnateľná s kevlar. Avšak, niektoré web pavúk druhy môžu byť oveľa silnejší, prekonal Kevlar 10-krát. "V túto chvíľu sme sa taký príkaz sily dostal, ale stavím - jedného dňa budeme môcť dosiahnuť, a to," hovorí Fraser.

Pripojenie na gény pavúk iné fluorescenčné proteín, výskumníci robil hodváb svetlo zelené. V tomto prípade sa vlákna zachované všetky jeho vlastnosti, čo naznačuje, že vedci môžu použiť ďalšie gény, bez ohrozenia pevnosť, tuhosť a pružnosť. Jedným z možných aplikácií tejto funkcie môže byť výrobcom chirurgických šijacích materiálov, ktoré budú stimulovať tvorbu normálnych kožných buniek namiesto jazvy.

"Môžeme zmiešať gény ako Paleta farieb - hovorí Fraser. - Berieme génov kódujúcich požadované vlastnosti ich kombinácií, a zobrazí sa v výsledných vlákien ".

"Je to veľký krok vpred - povedal bionzhener David Kaplan (David Kaplan) z Tufts University. - Pred príchodom vedeckých publikácií je ťažké hovoriť o tom, aké dôležité a užitočné vytvoriť vôľu. Ale princíp je dobrý, a ja by som mala záujem vedieť viac. "

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno