Ученые вывели шелкопрядов, производящих шелк прочнее пуленепробиваемого кевлара

Люди выращивали тутового шелкопряда на протяжении тысячелетий, разматывая его коконы, чтобы получить материал для производства ткани. Однако созданный таким образом шелк легко рвется. В случае с пауками существует иная проблема: они ткут прочные нити, но паукообразных трудно выращивать. Сотня шелкопрядов может мирно уживаться на небольшом пространстве, тогда как сотня пауков взаперти будет атаковать друг друга, пока в живых не останется только одна или две особи.

В попытке взять лучшее от обоих животных, ученые в течение многих лет пытались создать генно-модифицированных насекомых, способных производить паучьи волокна. Но проблема в том, что белки паучьего шелка большие, и соответствующие большие гены сложно вставить в геномы других животных. Так что в новом исследовании Ми Цзюньпэн и его коллеги решили поработать с относительно небольшим белком паучьего шелка. Называемый MiSp, он был обнаружен у Araneus ventricosus – паука-кругопряда – обитающего в Восточной Азии. Ученые внедрили MiSp на место гена тутового шелкопряда, кодирующего их основной белок шелка.

В итоге биологам наконец удалось получить трансгенных шелкопрядов, чей шелк примерно вдвое превосходил по пределу прочности его обычные аналоги, а также гораздо сильнее сопротивлялся растягиванию и другим механическим нагрузкам. По своим качествам генно-модифицированный шелк не уступал кевлару и настоящему паучьему шелку, что открывает перспективы для массового промышленного производства нитей из паучьего шелка.

Кроме того, исследователи допускают, что созданный ими метод позволяет создавать и другие трансгенные породы шелкопрядов, чей шелк будет включать в себя искусственные аминокислоты и прочие молекулы, не встречающиеся в природе. Это даст возможность дополнительно увеличить прочность, долговечность и химическую стойкость волокон шелка, резюмировал Ми Цзюньпэн и его коллеги.