Bakterie vyrábějí pavoučí hedvábí

Nefila kyjonohá (Nephila clavipes)Foto: Frank Starmer, licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5

Korejští vědci zřejmě vytvořili platformu pro výrobu umělého pavoučího hedvábí v masovém měřítku.

Pavoučí hedvábí má téměř ideální vlastnosti - jeho vlákna jsou pětkrát pevnější než ocel a třikrát odolnější než prvotřídní kevlar. Průmyslové aplikace by sahaly od padákových šňůr přes ochranné obleky až po kompozity pro výrobu letadel. Přírodní materiál snů má ovšem jednu nevýhodu: pavouci, kteří jej tkají, jsou vysoce teritoriální a kvůli jejich agresivitě o nějakém jejich velkochovu nemůže být řeč. Korejští vědci se proto snaží výrobu pavoučího hedvábí naučit mnohem méně náročné tvory – bakterie. 

Z chemicky vyrobených molekul oligonukleotidů vědci uměle vytvořili gen pro tvorbu hedvábí pavouka nefily kyjonohé (Nephila clavipes), který vnesli do genomu bakterií Escherichia coli. Vyrábět molekuly hedvábných proteinů o vysoké molekulové hmotnosti s mnoha opakujícími se sekvencemi byl pro bakterie zprvu úkol nad jejich síly. Vědci však jejich metabolismus dokázali doladit tak, že z bakterií celý protein o velikosti 284,9 kDa nakonec dostali. Dalším krokem bylo vyvinout purifikační proces, při kterém by se z masy bakterií izolovat čistý hedvábný protein, který by se dal spřádat do vláken. I to se vědcům podařilo a jejich bakteriální pavoučí hedvábí má údajně parametry srovnatelné s originálem. Materiáloví inženýři tedy mohou konečně přestat závidět pavoukům. 

Zdroj: ScienceDaily, PNAS