Yapay örümcek ağı üretiminde inovatif süreç geliştirildi!
Örümcek ağı güçlü olduğu için değerlidir. Ne yazık ki örümcekler bu sağlam ipliklerden endüstriyel olarak kullanabilmemiz için yeteri kadar üretmiyorlar. Bu yüzden araştırmacılar ve biyoteknoloji firmaları genetiği değiştirilmiş hücre ve hayvanlar ile iplik üretimi için biyomühendislik uygulamalarına başladılar. Bu metot ile, önce suda çözünmeyen iplik proteinleri üretiliyor; sonra da, örümceklerin kullandığı yöntemden farklı olarak, bu proteinler sert çözücülerin olduğu ortamda ipliklere dönüştürülüyor.
İsveç Tarım Bilimleri Üniversitesi’nde (Swedish University of Agricultural Sciences) ve Karolinska Enstitüsü’nde Anna Rising ve Jan Johansson ile beraber İsveçli bir grup araştırmacı tarafından yürütülen bir çalışma, örümceklerin yaptıklarını daha iyi taklit eden bir süreç ile sonuçlandı (Nat. Chem. Biol. 2017, DOI: 10.1038/nchembio.2269).
Örümcek ağı proteinleri tekrarlı aminoasitlerin N-sonlu alan ve C-sonlu alanının birleşmesiyle oluşuyor, bu da onlara gücünü veriyor. “N-sonlu alanlar genel olarak suda çözünebiliyor; fakat bazı C-sonlu alanlar tam olarak çözünebilir değil.” diyor Johansson. Yapay ipliği yapabilmek için araştırmacılar bir örümcek türünden N-sonlu ve tekrarlı bölümleri, başka bir örümcek türünden de nispeten çözünen C-sonlu bölümleri kullandılar. Ardından bir bakterinin genetiğini değiştirerek 500 mg/ml gibi yüksek konsantrasyonlarda çözünebilen proteini ürettirdiler. Örümceklerde düşük pH’a sahip olan iplik sarma tüpleri, ipliğin üretimini tetiklemeye yardımcı oluyor. Yaklaşık bir kilometrelik örümcek ipliğini, proteinleri sararak oluşturmak için araştırmacılar örümceğin üretim sürecini taklit ederek 7,5 pH’lık solüsyonlarını 5 pH’lık sulu tampon çözeltilerinin arasından kılcal camlarla pompaladılar.
Örümcek ipliği uzmanı, Utah Devlet Üniversitesi’nden Randy Lewis, araştırmacıların parça parça birleştirilen iplik dizisini kullanmalarının takdire şayan olduğunu belirtirken daha uzun tekrarlı bölgeler içeren örümcek proteinleri için çalışıp çalışmayacağının belli olmadığını söylemekte.
Kaynak : acs.org
