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揭示蜘蛛的秘密,使世界上最耐用的丝绸
浏览: 发布日期:2019-08-17
科学家已经破译了一种叫做马达加斯加的蜘蛛的基因组,这种蜘蛛产生了世界上最大和最大的蜘蛛网,并且发现了一种独特的蛋白质,使蜘蛛丝比折叠更健壮。 10倍Kevlar纤维。
重要的分子检测及其应用发表在Communications Biology上。
 
“我们希望我们的发现将被用来制造不及达尔文树皮蜘蛛(Caerostris darwini)纤维的新材料,它的线是一种动物。生物数据是地球上最持久的。我们的研究结果再一次表明,进化生物学研究对于生物技术的发展至关重要, “科学家Jessica Garb说。来自马萨诸塞州洛厄尔大学(美国)说。
 
蜘蛛网吸引了许多工程师,生物化学家和生物学家的注意。工程师对创建网络的方法感兴趣,生物化学家想知道丝线的化学成分,生物学家想要阐明蜘蛛用来创建网络的自适应机制。科学家认为,复制蜘蛛的技能将有助于我们创造超轻的盔甲和耐用的结构。
 
生活在马达加斯加岛屿森林中的Caerostris darwini树皮蜘蛛引起了极大的关注。这些蜘蛛是世界上最耐用和最大的蜘蛛网,面积为几平方米,丝绸长达25米。
 
Garb指出,他们的丝绸的强度是其他蜘蛛网的两倍,但科学家此前并未知道这种现象的原因。最近,物理学家发现,事实上,达尔文的成网纤维可以持续几乎是有人试图打破它们的两倍,但是,弹性的分子机制对于科学家来说,这令人难以置信一直是个谜。
 
问题在于:所有蜘蛛的丝绸,包括Caerostris darwini,都是一种蛋白质纤维,具有与所有蜘蛛相同的结构。这导致科学家们思考为什么单独使用马达加斯加蜘蛛的蜘蛛丝非常耐用。
 
为了回答这个问题,Garb和她的同事在蜘蛛器官中提取了制丝细胞,监测了这些细胞中不同基因的活性并对其进行了解码。他们的结构。除了两种已知的蜘蛛丝蛋白外,科学家还发现了一种与其结构截然不同的肽。
 
在分析了名为MaSp4的分子的结构后,科学家们发现它含有大量的脯氨酸,一种氨基酸,可能与蜘蛛网的弹性有关。整合到丝线中的这种蛋白质的键可以具有弹性的弹性,有助于网状弹性并且同时保持高耐久性。
 
除了MaSp4之外,Caerostris darwini蜘蛛网的独特性质可能与蜘蛛纺织体长度不同且与其他蜘蛛略有不同的事实有关。正如科学家所假设的那样,这些特征使得三种类型的蜘蛛丝蛋白更紧密地结合在一起并排成一排,这增加了耐久性并且不会降低弹性。
 
科学家希望所有这些发现将有助于创造蜘蛛丝般的合成版本,以取代盔甲中的凯夫拉尔纤维,以及取代用于的经典丝线医药,纺织等诸多领域。
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