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西南大學成功繪製蛛絲形成機制分子細胞圖譜

  “産蠶絲不用蠶,産蛛絲不用蜘蛛”,這不是天方夜譚,未來有可能變成現實。2月18日,重慶日報記者從西南大學了解到,該校種質創制大科學中心夏慶友教授團隊王翊教授課題組成功繪製出蛛絲形成機制的分子細胞圖譜,在探索蠶絲、蛛絲性能改造的關鍵分子特徵方面,又邁出了重要一步。

  蛛絲具有非凡的機械性能和巨大的倣生應用潛力,被譽為自然界中的“生物鋼”。一條食指粗的蛛絲便能拖動一架波音747,其韌性也十分可喜。所以,蛛絲在國防、軍事、醫療等領域具有廣泛應用前景。

  但天然蜘蛛絲主要來源於結網,産量非常低,而且蜘蛛具有同類相食的個性,無法像家蠶一樣高密度養殖。當代不少科學團隊深耕該領域,希望通過人工手段生産蛛絲。

  王翊教授課題組團隊將蜘蛛大壺狀腺與模式泌絲動物家蠶的絲腺進行多維度組學比較分析,發現它們具有趨同進化的三段式絲腺組織結構、同源基因表達模式、絲纖維的蛋白質和代謝物組成。

  “用通俗易懂的話來説,我們發現蜘蛛絲與蠶絲原料製作用的都是同一套製作方式,只是原材料和後期加工不同。”王翊教授介紹説,蛛絲由蛛絲蛋白、有機酸、脂類等物質組成,蜘蛛生産蛛絲的部位叫絲腺。研究發現,蜘蛛絲腺産生這些物質的機制,與蠶絲腺産生機制幾乎相同。這對今後人工製造蜘蛛絲、蠶絲都將帶來極大幫助。

  王翊教授告訴記者,如果將蜘蛛絲腺比作一條汽車生産線,那麼蛛絲便是這條生産線上組裝的車輛。團隊探究的便是這條生産線的各個部分,分別組裝蜘蛛絲的哪個成分,這些成分又是如何形成的。

  據悉,該研究成果日前已經發表在國際著名學術期刊《自然溝通》上。業內人士&&,該研究取得的結果及數據集,為研究蜘蛛起源與進化、解析牽引絲性能決定因素、創制蜘蛛化蠶絲素材提供了關鍵理論基礎。

  記者 李志峰

編輯: 陶玉蓮
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