研究人員發(fā)現(xiàn)了與達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛蛛絲韌性有關(guān)的新基因
近日據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校發(fā)表在《通訊·生物學(xué)》上的一項(xiàng)最新研究指出,科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因測(cè)序發(fā)現(xiàn)了一種與達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛的蛛絲強(qiáng)大韌性有關(guān)的新基因,這對(duì)為設(shè)計(jì)新型生物材料具有重要意義。
達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛(Caerostris darwini),以查爾斯·達(dá)爾文命名的一種蜘蛛,圓蛛科平額蛛屬。這種蜘蛛編織的蜘蛛網(wǎng)遍布河流、小溪和湖泊。達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛可以編織2.8平方米的蜘蛛網(wǎng),比任何其他物種編織的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)都要大,它們吐出的蛛絲要比杜邦公司生產(chǎn)的凱夫拉纖維牢固10倍,是已知最牢固的生物材料。一塊同樣大小的凱夫拉纖維強(qiáng)度只有該蜘蛛絲的十分之一。人們一定以為該蜘蛛必然體型巨大,實(shí)則不然,雌性蜘蛛身長(zhǎng)不到2厘米,而雄性蜘蛛更小,體積只有雌性的五分之一。
雖然達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛的蛛絲具有優(yōu)異的強(qiáng)度和可延展性,但長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家并不清楚為何達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛的蛛絲能擁有如此強(qiáng)勁的韌性。
為此,美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校的研究人員通過(guò)對(duì)達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛絲腺內(nèi)的基因表達(dá)測(cè)序后發(fā)現(xiàn),它的蛛絲蛋白含有一種普通蜘蛛不具備的蛛絲基因。
研究人員解釋說(shuō):“雖然達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛所生成的主要蛛絲蛋白和其他蜘蛛一樣,但是它們還會(huì)生成一種具有一個(gè)獨(dú)特重復(fù)序列的蛋白。該序列包含大量脯氨酸,這是一種可以使蛛絲更具有彈性的氨基酸。我們認(rèn)為,正是這一獨(dú)特的蛋白序列使達(dá)爾文樹(shù)皮蜘蛛的絲變得如此強(qiáng)韌?!?/p>