روش نوین تولید تار عنکبوت برای مصارف فضایی

روش نوین تولید تار عنکبوت برای مصارف فضایی

تار عنکبوت یکی از مواد طبیعی است که از دیرباز توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. در یک مقیاس برابر تار عنکبوت از فولاد نیز استحکام بیشتری دارد. مانع اصلی در مسیر استفاده از تارعنکبوت و سایر مواد طبیعی منبع محدود آنهاست از این رو بیشتر تلاش‌های انسانی برای تولید انبوه آنها به روش‌های زیستی است. در خصوص تار عنکبوت ژن‌های کد کننده آن، توالی‌ها کوتاه با تکرار پذیری بسیار زیاد هستند که در میزبان‌های نوترکیب ناپایدار بوده و به سرعت از بین خواهند رفت.

برای حل این مشکل محققان ژن‌های هدف را به دو بخش مختلف تقسیم کرده و در باکتری کلون نموده‌اند. محصول حاصل از این ژن‌ها در کنار پروتئین اصلی نواحی اضافه به اسم اینتئین (inteins) دارد. ترکیب نمودن پروتئین‌ها بعد از خالص سازی آنها از باکتری موجب گردهمایی آنها به کمک اینتئین‌ها خواهد شد. تار عنکبوت تولید شده به این روش ویژگی‌هایی مشابه با نوع طبیعی خود دارد.

در حال حاظر هدف بعدی محققان این طرح تولید کامل تار عنکبوت در باکتری و حذف مرحله خالص سازی اعلام شده است. نکته جالب در خصوص این طرح سرمایه گذاری سازمان فضایی آمریکا NASA در آن است. طبق اعلام مجریان این طرح هدف ناسا از این کار تولید تار عنکبوت در ماموریت‌های فضایی است به گونه‌ای که همزمان در حال رفع محدودیت منابع رشد باکتری در فضاست.

Bacterial factories could manufacture high-performance proteins for space missions

Date: April 2, 2019
Source: American Chemical Society
Summary:
Nature has evolved protein-based substances with mechanical properties that rival even the best synthetic materials. Pound for pound, spider silk is stronger and tougher than steel. But unlike steel, the natural fiber cannot be mass-produced. Today, scientists report a method in which bacteria produce spider silk and other proteins that could be useful during space missions.