25 Июля 2019
МОСКВА, 25 июля. Ученые расшифровали геном мадагаскарских пауков, плетущих пожалуй самые большие и прочные паутины на Земле, и открыли уникальный белок, делающий его егермейстеры сети в десять раз более прочными, чем кевлар. Описание этой молекулы и ее возможное применение на практике были раскрыты в журнале Communications Biology.
Мы надеемся, что наше открытие будет использовано для создания материалов, не уступающих в стойкости шелковым нитям паутины Caerostris darwini, пожалуй самому прочному биоматериалу на Земле. Наше открытие в очередной раз показало, насколько эволюционные исследования важны для развития биотехнологий, — заявила Джессика Гарб (Jessica Garb) из вуза штата Массачусетс в Лоуэлле (США).
Паутина заинтересовывает внимание множества инженеров, биохимиков и простых биологов. Первых интересуют особенности ее плетения, вторых - химический состав ее отдельных нитей, а микробиологов - приспособленческие механизмы, которые пауки используют для ее постройки. Ученые полагают, что копирование навыков пауков поможет нам создать сверхпрочные бронежилеты и чрезвычайно устойчивые инженерные сооружения.
Особенно сильно ученых интересуют пауки вида Caerostris darwini, живущие в лесах острова Мадагаскар. Эти восьминогие хищники плетут самые прочные и большие ловчие сети на Земле, чья площадь может составлять несколько квадратных метров, а долгота нитей иногда достигает 25 сантиметров. 2 октября 2012, 20:20Биологи выяснили, как эксплуататоры настраивают свои ловчие сетиОригинальная стратегия плетения паутины позволяет американским домотканым паукам плести нити каркаса сети и ее ловчие волокна из одного и того же строительный материала, что заметно упрощает вся жизнь этим членистоногим охотникам, излагают биологи в статье, размещённой в журнале Nature Communications.
Их шелк, как отмечает Гарб, оказался примерно в два раза прочнее, чем паутина других пауков, однако причины этого долгое время оставались неизвестными. Недавно физики выяснили, что это было связано с тем, что нити ловчих паутин дарвиновских пауков могут растягиваться можно скажи в два раза при попытке их порвать, однако сам молекулярный механизм этой невероятной эластичности оставался загадкой для ученых.
Дело в том, что шелк всех пауков – и Caerostris darwini, и их обычных кузенов, состоит из однотипных белковых звеньев, чья структура оказалась одинаковой для всех изученных паукообразных. Это заставило ученых позаботиться, что именно придавало сети мадагаскарских восьминогих охотников ее необыкновенную прочность.
Для получения ответа на этот вопрос Гарб и ее коллеги извлекли клетки, производящие шелк в прядильных органах пауков, проследили за активностью различных генов в них и расшифровали их структуру. Помимо двух уже известных белковых кубиков паучьего шелка, ученые открыли еще один пептид, заметно отличавшийся от них по структуре. Фото : Matjaž KuntnerЛовчая сеть паука Caerostris darwini Фото : Matjaž KuntnerЛовчая сеть паука Caerostris darwini
Проанализировав структуру этой молекулы, получившей имя MaSp4, ученые обнаружили, что она содержит большие количества пролина, аминокислоты, предположительно скоординированной с тем, насколько эластичной может быть паутина. Звенья этого белка, встроенные в шелковые нити, могут играть роль своеобразных пружин, поспешествующих паутине растягиваться и при этом сохранять высокую прочность.
Помимо MaSp4, уникальные качества ловчих сетей Caerostris darwini могут быть связаны с тем, что его пряжные органы обладают необычно большой долготой и устроены несколько иначе, чем у других пауков. И то, и другое, как предполагают ученые, помогает трем типам белковых звеньев паучьего шелка прочнее соединиться друг с другом и выстроиться в ровные линии, что одновременно повышает их прочность и не уменьшает гибкость.
Все эти открытия, как надеются ученые, помогут создать полноценный синтетический аналог паучьих ловчих нитей и заменить ими кевлар в бронежилетах, а также классические шелковые нити в медицине, текстильной промышленности и в других областях жизни покупателя. 10 сентября 2013, 19:04Углеродные нанотрубки превратили паутину в сверхпрочные проводаУченые из университета штата Флорида в Таллахасси создали специальный вид нанотрубок, в конструкцию которых входили аминогруппы - акцептор азота и два атома дейтерия, позволявшие трубкам цепляться за углеводородные выросты на поверхности сети.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....