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

Паутина из биореактора

Прочное и эластичное волокно из паутины сплетено в лаборатории

Марина Аствацатурян, «Эхо Москвы»

Об особенностях очередной попытки воссоздать этот уникальный природный материал сообщает журнал Nature Chemical Biology (Andersson et al., Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin).

Нити паутины прочнее стали и эластичнее резины, эти природные свойства многие годы были вызовом для биоинженеров. Сейчас ученые предлагают способ крупномасштабного производства паутинной нити из гибридного белка, что существенно отличает их достижение от прежних разработок, в частности, трансгенных коз, дающих молоко с одним из белков паутины, а также штаммов дрожжей и бактерий, производящих паучьи белки спидроины благодаря встроенным в них отдельным генам. О новом исследовании сообщает портал Live Science со ссылкой на авторов публикации в Nature Chemical Biology, группу из Шведского сельскохозяйственного университета (Swedish University of Agricultural Sciences) в Уппсале (Spinning spider silk is now possible).

Предыдущие биоинженерные спидроины всех свойств природных паучьих белков не воспроизводили. Получаемые в растворах в малых количествах при низкой концентрации, они слипались в нерастворимые комки. Пауки прядут свою паутину в микроскопических прядильных трубочках, которые находятся на концах паутинных бородавок на брюшке паука. Этими трубочками открываются паутинные железы, находящиеся в брюшной полости пауков. Кислотность в прядильных трубочках меняется от слегка щелочной со значением pH 7.6 до кислой, pH 5.7, и этот сдвиг pH способствует изменению формы белка на концах, что приводит к самосборке паутинных белков в нить паутины по принципу «ключ к замку». Прядильная трубочка имеет сужающуюся к концу форму и в результате проталкиваемые через нее волокна спидроинов выходят в виде тяжей. Шведские исследователи решили воспроизвести естественные условия паутинных желез, учтя то, что белки паутины разных видов пауков имеют разные значения кислотности и растворимость.

Авторы объединили гены спидроина двух видов пауков и создали гибридный ген паутинного белка (NT2RepCT). Он кодировал совершенно новый белок, вобравший лучшие для производства в искусственных условиях свойства спидроинов от обоих видов пауков: высокую растворимость и высокую чувствительность к уровню pH. Созданную генетическую конструкцию внедрили в ДНК бактерии Escherichia coli, которая и производила гибридный белок.

При культивировании бактерий был получен концентрированный раствор белка паутины, который выглядел таким же мутным и вязким, как секрет внутри паутинных желёз. Пропустив культуральную жидкость через тонкий стеклянный капилляр, авторы получили 1000 метров паутинного волокна из литровой колбы. Единственный недостаток полученного волокна – оно менее прочно, чем его природный прототип.

spider_silk.jpg

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 19.01.2017


Читать статьи по темам:

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

Читать также:

Биолюминесцентные биотехнологии в Сибири – в надёжных руках

Осаму Шимомура, впервые получивший зеленый флуоресцентный белок (GFP), начал руководство проектом по исследованию биолюминесцентных биотехнологий в Сибирском федеральном университете.

читать

Супер-люцифераза

Молекулы модифицированного люминесцентного белка люциферазы испускают в пять раз больше света, чем их природные аналоги.

читать

Всё более синтетическая биология

Международная группа ученых, развивающих молодую область наук о жизни – ксенобиологию, достигла успеха в создании бактерии, в ДНК которой тимин заменен 5-хлорурацилом, токсичным для других организмов.

читать

Возможная основа для новой вакцины от туберкулеза

Пока не понятно, как вакцинированные биокаплями мыши отреагируют на заражение «настоящим» туберкулезом, что ученые планируют проверить в ближайшее время.

читать

Сальмонелла может помочь в борьбе с глиобластомой

Учёные генетически модифицировали сальмонеллу, бактерию, вызывающую пищевые отравления. Теперь эти микроорганизмы будут заниматься поиском и уничтожением опухолей.

читать

Силикон из биореактора

Американские ученые с помощью метода направленной эволюции разработали технологию, которая позволяет бактериям синтезировать органические кремнийуглеродные связи.

читать