تولید انبوه تار عنکبوت با کرم پیله ساز

تارهایی مقاوم‌تر از فولاد

کرم‌های پیله ساز، در فرایند تبدیل شدن از کرم به پروانه، فیبر ارزشمندی به نام پیله میسازند و با تنیدن آن به دور خود، مرحله‌ی دگردیسی خود را در درون آن میگذرانند تا به پروانه تبدیل شوند.

عنکبوت‌ها نیز به همین روش و با بزاق خود رشته‌های انعطاف‌پذیر و مقاومی میسازند که آن برای ساخت تار بکار میگیرند.

این تارها همچنانکه از فولاد مقاومتر هستند، ولی بسیار سبک و انعطاف‌پذیر هستند.

به گمانم که هم اکنون شما نیز به کاربردهای گوناگون و گسترده‌ی "رشته‌هایی با این ویژگیهای شگفت انگیز"، می‌اندیشید.

عنکبوت‌های مورد استفاده در این فرایند، چندان "مطیع و سر به راه"، نیستند و برداشت تارهای تولیدی آنها کار بسیار دشواری است.

پس پژوهشگران باید برای تولید و برداشت انبوه این تارها، چاره‌ای می‌اندیشیدند.

یکی از راههایی که مطرح شد، پیوند این ژنها به بُز بود تا شیر بزها حاوی پروتئین سازنده‌ی این تارهای ویژه، شود ولی پژوهشگران چینی روش دیگری را در پیش گرفتند:

بهره‌گیری از کرم‌های پیله‌ساز

پژوهشگران با روش ویرایش ژنتیک ویژه‌ای به نام TALEN) Transcription activator-like effector nucleases) تغییراتی در DNA  کرم‌های پیله‌ساز پدید آوردند تا آنها را به تولید کنندگان این تارهای شگفت انگیز تبدیل کنند.

در روش TALEN نیز مانند CRISPR رشته‌ی ژن بریده میشود ولی در این روش به جای حذف بخش‌هایی از رشته‌ی DNA برای ویراش آن، DNAی "عنکبوت طلایی" به DNAی "کرم پیله‌ساز" پیوند داده شده است.

پیش از این نیز کارهایی مانند این به انجام رسیده است، برای نمونه در سال ۲۰۱۲ دانشمندان امریکایی با روشی به نام PiggyBac توانسته‌بودند ۲ تا ۵ درصد از پیله‌ی تولیدی کرم‌های پیله ساز را به این تارهای مقاوم تبدیل کنند. ولی اکنون دانشمندان چینی میگویند که با روش تازه‌ی خود توانسته‌اند این مقدار را به ۳۲.۵ درصد برسانند.

این پیشرفت هنوز به معنی این نیست که این تارها به تجاری شدن بسیار نزدیک شده‌اند!

 ولی با توجه به اینکه هم اکنون صنایع مرتبط با تبدیل پیله به نخ و سایر محصولات وجود دارند باید بگوییم که تجاری شدن این محصولات زیاد هم دور از دسترس نیست!

این پژوهش در ژورنال PNAS منتشر شده است.

برگرفته از:

Scientists Just Created Silkworms That Spin Super-Strong Spider Silk