Spider ген позволява буби обрат прежда е по-силен от стомана

Видео: Science News от 10.10.2016 (графен молец)

Spider ген позволява буби обрат прежда-здрав от стоманата. Учените вече са събрани километър ултра гъвкави влакна с колония на трансгенни копринени буби, възможността за широкомащабно производство на такива прежди.

Узрели молец малко преди тъкане на пашкула

"Буба може да ни даде много по-коприна от паяк - уеб", казва молекулярният биолог Малкълм Фрейзър (Малкълм Фрейзър) от Нотр Дам университет.

Паяжина отдавна е ценен като superfilament, която може да се използва в най-различни области - от производството на бронежилетки за хирургически конци и "гори" за възстановяване на хрущяла.

Миналата година, природонаучен музей (Ню Йорк, САЩ) е била изложена на уникален гоблен с размери 3,35 х 1,22 м, създадени от уеб, за да събере екип от 70 души взеха 4 години. С течение на плетени влакна златист плат притеснява над един милион диви паяци. Но паяци обикновено са хищни самотници, които не могат да стоят техните роднини, а понякога и не чувствителни към това да канибализъм, като в тяхната компания. Следователно, създаването на "паяк ферми" и масово производство на нишки се пази до скоро невъзможно.

Златен гоблен на интернет, за създаването на което е продължило 4 години.

Учените с променлив успех се опитва да организира производството на мрежата с помощта на бактерии, тютюн и дори кози. Днес отборът, воден от Фрейзър, колонията нараства копринени буби, които произвеждат прежда почти толкова силна, колкото паяжина. Тайната на паяк отделни гени въведен в хромозомата на гъсениците.

Копринени буби - естествени "предене мелници." жлези Копринени в телата им заемат около една трета от обема. Според Fraser, един пашкул може да даде на нишката с дължина повече от км. Копринени буби са били опитомени преди няколко века, а използването им за производство с търговска цел коприна отдавна е престанало да бъде нещо необичайно. Но коприна е много по-стабилна от мрежата (по някаква причина - вижте "Коприна и паяжина: тънък марж"). "Сега ние ще бъдем в състояние да произведе копринени влакна с качествата на мрежата от търговски мащаб", - казва Фрейзър.

За създаване на трансгенни ларви, Fraser и колегите му използват мобилен ДНК последователност, наречена транспозони piggyBac, с което генни фрагменти паяк се вмъкват в буби ембриони. В резултат на свойствата на получената коприна зависи от това къде края на "паяк" последователността в хромозомата на копринената буба.

"Такива манипулации позволяват да се получат влакна с различна гъвкавост, здравина и твърдост - в зависимост от предвидената употреба", - каза Frazier.

Учените са в състояние да трансгенни копринената нишка свети в зелено

Въпреки това, не всички индивиди на гена на копринени буби паяк се изразяват. За идентифициране възрастни носители на този ген, учените "прикрепени" към него червен флуоресцентен протеин (около метода на флуоресцентно маркиране чете - "Протеин Осветен" и "Кой има злато"), в резултат на което всички мутанти имат нажежен червени очи.

Създаване на трансгенни колония от гъсеници, учените са успели да получат нишката, достигайки 80% от уеб здравина и издръжливост, сравнима с кевлар. Въпреки това, някои уеб паяк видове могат да бъдат много по-силни, надминавайки Kevlar 10 пъти. "В момента не сме получили такава заповед на сила, но се обзалагам, - един ден ще бъде в състояние да постигне и това", казва Фрейзър.

Поставяне на гени паяк друг флуоресцентен протеин, изследователите направени коприна светло зелено на. В този случай, влакната запазва всички от неговите свойства, което предполага, че учените могат да използват допълнителни гени, без компромис якост, твърдост и гъвкавост. Един от потенциалните приложения на тази функция може да бъде производител на хирургически конци, която ще стимулира образуването на нормални кожни клетки, вместо съединителна тъкан.

"Можем да се смесват гени като боя палитра, - казва Фрейзър. - Ние приемаме гените, кодиращи желаните свойства чрез комбинирането им, и всички те се появяват в получените влакна ".

"Това е голяма стъпка напред - каза bionzhener Дейвид Каплан (Дейвид Каплан) от университета Тъфтс. - Преди появата на научни публикации е трудно да се говори за това как важно и полезно да се развие воля. Но принципът е добро, а аз ще се интересуват да научат повече. "

Споделяне в социалните мрежи:

сроден