تحول صنعت تولیدات با اصلاح ژنتیکی تارهای عنکبوت

اکثر ما رابطه‌ی خوبی با عنکبوت‌ها و تارهایشان نداریم مخصوصا وقتی در‌حال راه‌رفتن از میان درختان، یک شبکه از تار عنکبوت روی صورتمان فرود آید. اما همین تار عنکبوت در پشت این شبکه‌ی تنیده‌شده و چسبناکش، میتواند در موارد زیادی به کمک انسان ها بیاید؛ از محصولات ضد‌سرطان گرفته تا ساخت سمعک‌هایی با بازدهی بیشتر. با تکفارس همراه باشید.

این کارایی‌های تار عنکبوت ناشی از استحکام، انعطاف و سبک‌بودن تارها است. اما تا به امروز یک مشکل بزرگ در تولید و بهره‌برداری از تار عنکبوت وجود داشت؛ عنکبوت‌ها ذاتا موجوداتی پایبند به مرز قلمرو دیگر هم‌نوعان خود هستند و نمیتوان آن‌ها را در یک محیط کوچک قرار داد، در این صورت میتوانند همدیگر را در عرض چند روز بخوردند.

طبق تحقیقاتی جدید، دانشمندان بیولوژیک مؤسسه‌ی شانگهای، موفق شدند با اصلاح ژنتیکی عنکبوت‌هایی تولید کنند که بدون اینکه همدیگر را شکار کنند، بازدهی بیشتری در تولید تار داشته باشند. این محققان با استفاده از روش TALEN در علم ژنتیک، بخش‌هایی از ژنوم تار را با عنکبوت‌های گردباف طلایی جایگزین کردند. در مورد این تحقیق نیز، مقاله‌ای در آکادمی ملی علوم PNAS منتشر شده است که میتواند راهی جدید به دانشمندان این صنعت نشان دهد تا تار عنکبوت را به تولید حداکثری برسانند.

آنجانگ تان یکی از محققان این پروژه گفت:

این تحقیق باعث شکل‌گیری سیستمی پایدار و مقرون به صرفه خواهد شد تا با استفاده از اصلاح ژنتیکی عنکبوت، تارهایی در مقیاس بالا و بازدهی بهتر تولید کنیم.

طبق گفته‌ی تان، این پروژه دو دستاورد مهم برای صنعت تولیدات داشت. در درجه‌ی اول، مقدار تار‌های عنکبوتی که با استفاده از این تکنولوژی تولید شده بودند بسیار بیشتر از حد معمول بودند؛ ۳۵ درصد، که در روش قبلی کمتر از ۵ درصد تولید می‌شد. همچنین در این روش جدید، تارهای عنکبوت درست بعد از تنیده‌شدن قابل استفاده و بهره‌برداری هستند، ویژگی که تان از آن به عنوان “مقرون به صرفه” یاد می‌کند.

به عنوان یک دستاورد سودمند دیگر، تان تأکید کرد که تکنولوژی اصلاح ژنتیکی در آینده میتواند به محققین امکان دهد تا به طور سفارشی پارچه‌های ابریشم‌مانندی را طراحی کنند و یا با ترکیب پروتئین‌ها تارهایی بسازند که در اهداف مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

هزاران سال است که از تارهای عنکبوت برای تولید ابریشم استفاده می‌شود، با این تکنولوژی پرورش‌دهندگان عنکبوت می‌توانند محصولی به صرفه‌تر و مقاوم‌تر را تولید کنند.

علاوه بر این، ابریشم عنکبوت طی چند سال گذشته توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. این ماده میتواند در آینده‌ای نزدیک باعث تغییرات زیادی در مواد اولیه‌ی بسیاری از محصولات شود.

در خرداد ماه ۱۳۹۷، محققان دانشگاه ژنوِ سوئیس، نشان دادند که چطور میکروکپسول های ساخته شده از تارهای عنکبوت میتوانند در ساخت واکسن‌های سرطانی مؤثر باشند. سال قبل نیز، دانشمندانی از بیمارستان عمومی وینِ اتریش ثابت کردند ابریشم‌هایی که از عنکبوت‌های گردباف طلایی ساخته شده‌اند میتوانند در بازسازی سیستم های عصبی آسیب‌دیده مورد استفاده قرار گیرند. در  همان زمان نیز، یک تیم از دانشگاه کمبریج آزمایشی را طراحی کردند که نشان داد در آینده‌ای نزدیک میتوان از ابریشم‌های مصنوعی عنکبوت برای استحکام بیشتر جلیقه های ضد گلوله بهره برد.

این تحقیقات ژنتیکی باعث کشف راهی جدید برای تولید انبوه تارهای عنکبوت شده است که میتواند دسترسی تولیدکنندگان را به مواد اولیه‌ی بسیاری از محصولات آسان تر کند.

تان و محققان دیگر این صنعت برای ادامه‌ی تحقیقات خود در نظر دارند تا ترکیبات دیگری از ژن‌های تار عنکبوت را امتحان کنند تا علاوه بر تولید محصولاتی با بهره‌وری و بازدهی بیشتر، هرچه بیشتر با ساختار پروتئینی و ترتیب‌های ژنی تار عنکبوت آشنا شوند.

 نظر شما کاربران تکفارس در مورد تکنولوژی اصلاح ژنتیکی تارهای عنکبوت چیست؟ برای ما ارسال کنید.