С паутиной в новое тысячелетие.

Нить паутины тоньше человеческого волоса в 50 раз. Однако физико-механические характеристики паутины удивительны. Паутина механически в пять раз прочнее стали, она легкая, устойчивая к коррозии, способна растягиваться на 35% и на разрыв прочнее всех известных материалов, более того, если на паутину подвесить что-то и вращать, то она не закручивается в жгут, то есть обладает внутренней шарнирностью. Понятно, почему паутина привлекает внимание биоинженеров и технологи активно трудятся нас искусственным воссозданием паутины, хотя природа всех своих секретов пока .

diagram of a spider's anatomyПару слов, откуда берется паутина и что это такое. Паутинная нить вырабатывается в нижней части паучьего брюшка. Количество желез может быть разным, например у пауков рода Nephila их шесть и все они вырабатывают паутину разного качества для разнообразных паучиьих нужд. Только на первый взгляд вся паутина кажется одинаковой. На самом деле у паутины из различных желез различное качество.Из желез паутина выделяется в жидком виде, а затем затвердевает.

Итак, химически паутина представляет собой белковый полимер из постоянно повторяющихся мотивов с высоким содержанем аминокислот аланина (А), глицина (G) и вкраплениями пролина (Р). Мотивы рассмотрели и идентифицировали. Оказалось, что белок основной паутинной нити (мajor-ampullate) состоит из мотивов
(1) An
(2) (GA) n
(3) GPGXX (X = любая из 20ти аминокилот)
(4) GGX.
Раз есть белок, значи его кодируют гены. Гены проклонировали (определили и выделили). Они называются MaSp (Major-ampullate-Spidersilk).

Чтобы не возвращаться больше к структуре, упомяну, что микроскопа ученым показалось мало, поэтому физики было занялись молекулярной кристаллографией паутины способом ядерно-магнитного резонанса. Оказалось, что регулярные структуры в белке паутинной нити чередуются в нерегулярными, как часто это бывает в природе. И эти вышеупомянутые мотивы соединяются между собой сложным путем, которые зависит от обслуживающего аппарата железы. Уже понятно, что искусственно воспроизвести полимеризацию паутинной нити пока еще не удалось. Но.

Раз есть ген, значит можно его куда-то встроить, чтобы наработать побольше. Тут начинается самое интересное. Сначала ученые заставили бактерии и дрожжи производить паучий протеин. Этого им показалось мало, поэтому саначала попробровали получить in-vitro линии животных клеток, которые вырабатывают такой белок, а затем просто создали трансгенную козу, которая вместе с молоком производит паучий белок. Другие, более гуманные ученые, решили производить паутину лучше в растениях. Так что в нашем мире существуют табак и картофель, производящие паутинный белок. Я настаиваю, что не паутину, а именно паутиный белок. Потому что в кучу собирать его пока еще не научились. Когда научатся, я сообщу.

Зачем все это надо. Во-первых, искусственной паутиной интересуются технологи космической промышленности, затем косметологи, которые придумали использовать паутину в косметологической промышленности. Физики придумали использовать паутину как оптическое волокно. Медицина вообще немедленно требует разработки материалов для сшивания нервов и для формирования специальной подложки для выращивания органов in-vitro. Опять таки, сверхпрочный, эластичный и легкий материал замечательно подходит для бронежелетов.

Реклама

16 Responses to С паутиной в новое тысячелетие.

  1. це паучій продакт плейсмент.

  2. Может тупо паучьи фермы устроить?)) На примере тутового шелкопряда? Шучу..
    Меня всегда больше интересовало, с какой математической точностью они свои паутины плетут.. Каждый день обходят и проводят ремонт,

  3. Про шарнирность и аж шесть видов желез узнала с офигением. Я думала, их две: для основной паутины и для клейкой, а оно вон как. Сразу представила паучье брюшко как вожделенные шариковые ручки нашего детства, с цветными стержнями «револьвером» :)))

  4. А помнишь тот эксперимент, где паукам ЛСД давали и они плели глючные асимметричные сети? 🙂

  5. хочу себе ботинки из паутины

  6. А эксперименты с пауками в космосе?! Да это вообще неисчерпаемая тема!

  7. А как все это регулируется?!!!

  8. так. тепер будуть спайдеркози

  9. Если про пауков — понятия не имею 🙂
    А если про ручки — то мне на пик моды (где-то середина 80-х) это чудо даже в руках не удалось подержать, не то что разобрать 🙂 Но, думаю, там барабан был со стержнями разного цвета, который нажатием кнопки прокручивался. Толстые они были очень, неудобные, наверное. Столько лет не вспоминала, а как паука увидела — так сразу 🙂

  10. !
    Интересно, с виссоном не экспериментируют? Это ж была крутейшая ткань 🙂

  11. про ручки я в курсе. классная аналогия. интересно, как паук решает, какую железу «включить».

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: