[Zohreh Gholami]

تولید تار عنکبوت در بافت های گیاهی

با وارد کردن ژن تارعنکبوت به سیب زمینی و توتون، این گیاهان قادر به تولید مقدار قابل توجهی تار عنکبوت در بافت های خود خواهند شد. اگر الیاف تولیدی از این روش قابل ریسیدن باشد، می توان از آن برای تولید الیاف پرقدرت و همچنین الیاف قابل تجزیه و غیرسمی استفاده کرد.

"اودو کنراد" و همکاران از موسسه تحقیقات گیاهان زراعی و ژنتیک گیاهی، نسخه های مصنوعی از ژن مولد تارعنکبوت گونه Nephila clavipes را به چند گیاه منتقل کرده و مشاهده کردند که بیش از 2% کل پروتئین این گیاهان را تار عنکبوت تشکیل می دهد.

ژن مولد تارعنکبوت قبلا به باکتری ها منتقل شده است. این باکتری ها در محیط غذایی مناسب قادر به تولید تارعنکبوت هستند، ولی لازمه این عمل تغذیه آنان با گلیسین و آلانین, دو اسید آمینه گران قیمت است. با روشی مشابه, این ژن به بز منتقل شد که در نتیجه پروتئین مربوطه در شیر آن یافت شد.

محققین هزینه تولید تارعنکبوت از گیاهان تغییر یافته ژنتیکی را 10 تا 50 درصد هزینه مشابه در مورد باکتری تخمین میزنند, مضاف بر این که گیاهان قادرند اسید آمینه مورد نیاز خود را از مواد خام ارزان قیمت تهیه کنند. عنکبوت و کرم ابریشم دارای غده های مولد پروتئین های لیفی هستند که با ریسیدن آنها الیافی بدست می آید که از فولاد محکمتر است. تنها تعداد محدودی از تولید مصنوعی از جمله "کولار Kevlar" تولید شرکت DuPont قابل رقابت با این الیاف هستند. الیاف کولار در جلیقه های ضد گلوله، وسایل ورزشی، قطعات هواپیما و ریسمان های مورد استفاده در سکوهای نفتی به کار می رود.

ولی الیاف کولار انعطاف پذیری بسیار کمتری نسبت به تارعنکبوت دارد. این بدان معناست که تارعنکبوت قبل از پاره شدن انرژی زیادی جذب میکند: مزیتی که عنکبوت به کمک آن موفق به شکار حشرات می شود. مهندسان علاقه زیادی به استفاده از تارعنکبوت در صنعت دارند، ولی استخراج این ماده از طبیعت گران تمام میشود. بهمین علت پژوهشگران در جستجوی راهی برای تولید انبوه این ماده به صورت مصنوعی هستند.

از آنجا که تارعنکبوت نوعی پروتئین است, ساخت آن توسط ژنی در موجود زنده مولد آن کنترل می شود. با وجود اینکه ساختمان شیمیایی این ترکیب پروتئینی شناخته شده، پیچیدگی آن تولید مصنوعی آن را مشکل می کند. روش بهتر استفاده از موجودات زنده برای تولید طبیعی این ماده است. تولید الیاف بادوام از پروتئین تارعنکبوت (که در آب قابل انحلال است) کار مشکلی است و هیچکس تا کنون این کار را به خوبی عنکبوت ها انجام نمی دهد. ولی محققین امیدوارند که تولید انبوه این ماده مشکلات مربوط به ریسیدن آن را حل کند.

جعبه متن

منبع: Nature

[/size]