Шелкопряды с генами паука прядут шелк в 6 раз прочнее кевлара

Ученые из Университета Дунхуа (Китай) сумели получить первые образцы особой шелковой нити, сотканной шелкопрядами с внедренными генами пауков. По своей природе этот материал является близким аналогом паутины, он очень прочный и легкий. Но поскольку его производят тутовые шелкопряды, они могут создавать большое количество нитей, на что не способны пауки.

Это решение древней задачи стало возможным только после появления технологий редактирования генома. Паукам нет необходимости производить много паутины, плюс ее сложно собирать. Создать «паучью ферму», чтобы упростить решение задачи, тоже нереально – пауки склонны к каннибализму и не могут уживаться на ограниченной территории. А вот тутовые шелкопряды — их полная противоположность — они практически готовые мини-фабрики по производству шелковой нити, благодаря чему их и ценят уже тысячи лет.

В ходе изучения генетического строения пауков и шелкопрядов китайские ученые выделили белок MiSp у паука вида Araneus ventricosus, который плетет шары из паутины, отдаленно похожие на коконы шелкопряда. Ученым удалось внедрить этот белок в ген шелкопряда и добиться его локализации. Белок меняет структуру нити, но иного воздействия на организм насекомого не оказывает.

В итоге получился материал с прочностью на разрыв 1299 МПа и ударной вязкостью 319 МДж/м3. Он сохраняет эластичность шелка и может быть использован для создания медицинских нитей или сверхпрочной ткани в военных целях. Авторы исследования намерены и далее заниматься генной модификацией шелкопрядов, чтобы адаптировать их к созданию нитей из искусственных аминокислот с заданными свойствами.