دانشمندان یک کرم ابریشم خلق کرده‌اند که تار ابریشمی بسیار قدرتمندی دارد!

زمانی که یک کرم ابریشم در دوره زندگی خود روند آغاز تبدیل شدن به یک پروانه را سپری می‌کند، تارهای بسیاری برای ساخت پیله خود می‌تند. این پیله باارزش‌ترین و گران‌ترین الیاف جهان به شمار می‌رود. حال یک گروه تحقیقاتی در ساختار کرم ابریشم تغییراتی را به وجود آورده‌اند. این کرم تغییر ژنتیک یافته جدید می‌تواند یک گوی پیله بسیار قدرتمند را بسازد!

تارهای ابریشمی از هر لحاظ، بسیار الیاف غنی‌ هستند؛ این الیاف استحکام کششی بسیار بالایی دارند و شکل‌پذیری و همچنین مقاومت آنها بی‌نظیر است. در واقع این تارهای بسیار انعطاف‌پذیر و سبک، از فلز مقاوم‌تر هستند. این امر بدان معناست که از تارهای ابریشم می‌توان در زمینه‌های بسیار گوناگونی استفاده کرد.

اما همیشه یک مشکل مهم وجود دارد. برداشتن این تارها بسیار سخت و دشوار است و خود کرم ابریشم در برابر این عمل مقاومت می‌کند. یکی از راه‌حل‌های ژنتیکی برای تولید ابریشم این است که ژن کرم ابریشم را به یک بز پیوند بزنیم؛ با این عمل بز می‌تواند در شیر خود ابریشم تولید کند. اما ظاهرا یک راه بسیار ساده‌تر برای دور زدن این عمل وجود دارد. از این‌ رو دانشمندان چینی از یک موجود دیگر به نام عنکبوت پیله باف طلایی برای این کار استفاده کردند. این عنکبوت مانند دیگر هم نوعان خود قابلیت تنیدن تار را دارد.

این گروه تحقیقاتی از یک تکنیک دست‌کاری ژنتیکی، به نام رونویس جهش مؤثر هسته‌های فعال (TALEN) استفاده کردند تا بتوانند ساختار DNA این کرم ابریشم را تغییر دهند. مانند یک کریسپر، این تغییر ژنی مثل یک چاقو عمل کرده و یک نوع معین از  DNA را حذف می‌کند. کریسپر بخش از DNA پروکاریوت است که چند تناوب متوالی بنیادین را حمل می‌کند. یعنی کریسپر نوعی سیستم ایمنی تطابق پذیر در باکتری‌ها است که آن‌ها را قادر به کشف DNA ویروس و بعد نابودی‌شان می‌کند.

علاوه بر آنکه در این فرآیند قسمتی از ژن بریده می‌شود، یک نماینده جدید برای جایگزین DNA نیز فرستاده خواهد شد.  بنابراین این گروه تحقیقاتی توانستند قسمتی از  DNA عنکبوت پیله باف طلایی را به درون DNA کرم ابریشم پیوند بزنند!

البته این اولین گروهی نیست که قصد انجام چنین کاری را داشته است. در سال 2012 گروهی از محققان ایالات‌متحده آمریکا مقاله‌ای را چاپ کردند که نشان می‌دهد چگونه با استفاده از یک نوع تکنیک تغییر ژنی به نام PiggyBac، توانسته‌اند یک کرم را تولید کنند که تار ابریشمی می‌تند! این عمل تغییر ژنی نیز به نوبه‌ای مشابه با همین فرآیند فعلی است. تار ابریشمی نهایی این موجود 2 تا 5 درصد حاوی ابریشم خالص بود.

این گروه چینی همچنین بیان کرده‌اند که الیاف تولیدشده کرم ابریشمی آنها ترکیبی از تار عنکبوتی و تار ابریشمی است. هرچند که تار این موجود، میزان زیادی الیاف خالص ابریشم ندارد، اما قدرت کشش آن بسیار بالاست. البته این گروه توانسته‌اند میزان درصد خلوص ابریشم در تار این جانور را تقریبا 7 برابر کنند و به حدود 35.2 درصد، ابریشم خالص برسانند.

بازهم البته این میزان برای مصرف‌های تجاری به‌عنوان الیاف ابریشمی کافی نخواهد بود. بااین‌حال، این دانشمندان سعی کرده‌اند که DNA این عنکبوت پیله باف طلایی را با یونجه (که البته مشکلات فراوانی ازجمله عدم‌تأیید سازمان غذا و دارو دارد) و باکتری کولی پیوند بزنند، اما تاکنون هیچ‌کدام از این تغییرات ژنتیکی موجب افزایش میزان درصد ابریشم نشده است.

البته یک مزیت بسیار مهم محصول نهایی این جانور تغییر ژنتیک یافته نسبت به کرم ابریشم طبیعی دارد. تار این حشره در همان زمانی که تنیده می‌شود، می‌تواند به‌سرعت به‌عنوان الیاف مورد استفاده قرار گیرد و نیازی به پرداخت و فرآوری ندارد.

البته این فرآیند با انجام آزمایش‌ها و اصلاحات می‌تواند یک راه بسیار مناسب برای تولید ابریشم به‌حساب آید. محققان یادآور شده‌اند که این روش می‌تواند برای تولید تعداد زیادی کرم ابریشمی مورد استفاده قرار گیرد، به همین دلیل روش این گروه چینی می‌تواند تولید مواد زیستی ابریشمی را در آینده افزایش دهد.

  

یه نظری بده!

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

از دیدگاه شما سپاسگزاریم