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“最强蛛丝”超凡韧性基因找到

张梦然 发布时间:2019-07-26 08:37:00来源: 科技日报

  据英国《通讯·生物学》杂志25日发表的一项最新发现,美国科学家团队通过基因测序,报告了一种可以解释“最强蛛丝”超凡韧性的新基因。这项发现未来将对设计新型生物材料具有重要意义。

  蜘蛛是仿生学领域的“网红”。这一家族中,可以织出迄今已知最大圆网的蜘蛛名为“达尔文树皮蛛”,其以查尔斯·达尔文命名,所吐蛛丝最长可达25米。而且,达尔文树皮蛛用来构建蛛网结构轮廓的牵引丝,也是人类迄今已知最强韧、最牢固的生物材料,其韧性是著名的凯夫拉合成纤维(一种超高强度合成纤维,在防弹领域有大量应用)的10倍。

  无论是衡量其强度还是可延展性,这种蛛丝表现都极其优异,远超人类制造工艺。但令人遗憾的是,长期以来科学家并不清楚为何“达尔文树皮蛛”的蛛丝能拥有如此极致的韧性。

  鉴于此,美国马萨诸塞大学洛厄尔分校科学家杰西卡·卡布及同事,对“达尔文树皮蛛”丝腺内表达的基因做了测序,从而发现了一种不同寻常的蛛丝基因。

  研究人员表示,虽然“达尔文树皮蛛”所生成的主要蛛丝蛋白和其他蜘蛛一样,但是它们还会生成一种具有一个独特重复序列的蛋白。该序列包含大量脯氨酸——一种已知可以使蛛丝更具有弹性的氨基酸。研究团队认为,正是这一独特的蛋白序列使“达尔文树皮蛛”的丝变得如此强韧。

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  2008年,人们在马达加斯加偶然发现了一张宽度达25米的大网,横跨了一条河流。网的制造者“达尔文树皮蛛”体型有多大呢?雌蛛身长尚不到2厘米,雄蛛更小,体积只有雌蛛的五分之一。但就是这个小不点儿,不但能吐出最长蛛丝,还制造出了目前人类已知最牢固的生物材料,强度达到其它任何蛛丝的两倍。这个神奇的小生物极具研究价值,现如今我们能窥得它基因的秘密,无疑将对材料学大有裨益。

(责编: 郭爽)

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