Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Бактериальная паутина

Биологи получили паутину из бактерий

Сергей Васильев, Naked Science

Многие белки, созданные миллиардами лет эволюции живых организмов, своими свойствами и возможностями превосходят лучшие искусственные материалы, полученные человеком. Например, паутина, состоящая из белка фиброина, легче и прочнее самых прочных марок стали. К сожалению, наладить его массовое производство не удается, несмотря на десятилетия активных поисков.

Отчасти это связано со сложностями в правильном фолдинге, «упаковке» длинных полимерных нитей после синтеза. Отчасти – с особенностями состава самих белковых полимеров и кодирующих их генов. Они содержат исключительно длинные повторяющиеся последовательности, которые делают эти гены нестабильными при внесении в чужой организм, будь то клетки бактерий, дрожжей либо даже растение или млекопитающее, которые также рассматривались в качестве потенциальных производителей искусственной паутины. 

О возможном прорыве в этом направлении рассказал биолог из Университета Вашингтона в Сент-Луисе Фучжун Чжан (Fuzhong Zhang). Выступая на проходящей в Орландо выставке и конференции Американского химического общества (ACS), он сообщил о первом успехе в создании ГМ-бактерий для получения фиброина и других «трудных» в синтезе полезных белков. Ученым удалось разбить исходные гены фиброина на два фрагмента поменьше и внести их в клетки бактерий. Получив готовые части будущего белка, их соединяли вместе.

Для этого вносимые фрагменты гена дополнялись по краям интеинами – особыми участками, которые используются в природе для «сращивания» пептидных фрагментов в большие функциональные белки. Соединив концы, интеины вырезают себя из готовой аминокислотной последовательности. Так произошло и в лаборатории: выделив белковые части паутинного шелка из бактериальной биомассы, ученые смешали их и запустили реакции соединения с образованием целевого белка, подходящего для производства нитей. 

fibroin.jpg

Нити синтетической паутины. Снимки из пресс-релиза ACS Bacterial factories could manufacture high-performance proteins for space missions – ВМ.

По словам Чжана, уже на этом этапе метод позволил получить больше паутины, чем ранее апробированные варианты, – до двух граммов на литр бактериальной культуры. При этом свойства ее оказались ничуть не хуже, а по некоторым показателям – даже лучше натуральной: прочность на разрыв превысила 1000 МПа, а ударная вязкость – 114 МДж/м3. Авторы считают, что созданная ими бактериальная система позволит синтезировать и другие сложные в производстве природные белки, отличающиеся присутствием длинных повторяющихся последовательностей.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

генетически модифицированные микроорганизмы биотехнология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

На самообеспечении

ГМ-бактерии превратят фекалии астронавтов в биополимер для 3D-печати. Но это пустяки по сравнению с недавним предложением готовить еду из того же самого...

читать

Дрожжи с генами хмеля

Пиво на таких дрожжах обладает даже более выраженным вкусом и ароматом, чем эль, приготовленный традиционным способом.

читать

ГМ-микробы для укрепления построек

«Умная почва», в состав которой введены генетически модифицированные бактерии, вырабатывающие «биоцемент», защитит фундаменты зданий от разрушения.

читать

Фотосинтез без растений

Гибридная система искусственного фотосинтеза, которую разработали ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского университета в Беркли объединяет химию полупроводников с биотехнологией.

читать

Волшебное слово для бактерий

Редкое генетическое слово-триплет в начале мРНК задерживает движение рибосом, так что потом они разгоняются медленнее и не сталкиваются друг с другом при производстве белка, что значительно ускоряет синтез нужных молекул.

читать