В лаборатории бактерия E.coli (кишечная палочка) произвела несколько сегментов каркасной нити – наиболее практичной нити, которую пауки используют для спуска вниз, пишет портал Science News. Полученный искусственный паучий шелк может конкурировать с природным в прочности и эластичности. В будущем материал можно использовать для создания хирургических нитей и ударопрочных тканей.
Паучий шелк – удивительный материал. Считается, он крепче, чем сталь, жёстче кевлара и легче углеводородного волокна. Из него уже шьют одежду, и некоторые производители тканей – например, Bolt Threads в США – считают, что будущее текстильной промышленности стоит именно за этим материалом, а вернее – за его синтетическим аналогом. Ведь разводить паучьи фермы слишком непрактично.
Инженеры десятилетиями пытались создать синтетическую имитацию паучьего шелка из генетически модифицированных бактерий, дрожжей и даже козьего молока, но всегда терпели неудачу. Отчасти проблема заключается в том, что генетическая информация каркасной нити представляет собой длинную цепочку повторяющихся ДНК. Соединение генетического материала паучьего шелка с протестированными организмами приводило к тому, что клеточный механизм этих организмов случайно изменял или разрушал серии ДНК паутины.
На это раз исследователи точно разделили повторяющуюся ДНК на кусочки и «встроили» каждую повторяющуюся часть в бактерию E.coli. Эти меньшие фрагменты были менее подвержены дальнейшему изменению в бактериях, и каждый микроб следовал генетическим инструкциям, чтобы «изготовить» короткую прядь шелка. Исследователи добавили в конец каждой нити химическую метку, которая склеивала отдельные волокна.
Показатель прочности полученной нити при растяжении составил 1,03 гигапаскаля – примерно столько же, сколько и у натурального паучьего шелка. Прядь из синтетического шелка может растянуться на 18%, прежде чем порваться, – так же, как и натуральная каркасная паучья нить.
Подробное описание разработки дано в статье, опубликованной в журнале Biomacromolecules.
[Фото: avilarchik6956 / pixabay.com]
