Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Vi khuẩn xây dựng tơ nhện sinh học tổng hợp bằng cách kết hợp protein   23-08-2018
Cứng ngang thép và bền hơn sợi Kevlar, tơ nhện là một trong những vật liệu ấn tượng nhất trong tự nhiên nhưng dù cố gắng hết sức, chúng ta vẫn chưa thể khai thác nó cho nhu cầu sử dụng trên quy mô thực tế. Hầu hết các phiên bản tổng hợp hoàn toàn chưa đạt yêu cầu nhưng các nhà nghiên cứu từ Đại học Washington ở St. Louis vừa sửa đổi vi khuẩn để tạo ra tơ nhện sinh học tổng hợp mà họ cho là hoạt động tốt như tơ thật.


Được quay từ các loại protein lớn hơn, tơ nhện sinh học tổng hợp mới được phát hiện tương tự với tơ nhiện tự nhiên về một vài thông số (Ảnh: Christopher Bowen)

Nuôi nhện có vẻ như là cách hiển nhiên để thu được tơ nhện nhưng năng suất của loài họ nhện vẫn chưa đủ để làm điều đó khả thi. Các phiên bản tổng hợp trong quá khứ được quay tơ bằng cách ghép nối các gen sản sinh tơ từ nhện vào giun, dê và vi khuẩn nhưng chúng vẫn gặp vấn đề về khả năng sánh ngang với vật liệu kỳ diệu của thiên nhiên.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đi theo con đường vi khuẩn nhưng theo cách cố gắng làm cho tơ bền hơn trên cấp độ phân tử. Nhóm cho hay chìa khóa nằm trong các protein gắn kết với nhau để tạo thành sợi. Quá trình này được thúc đẩy bởi một tuần tự lặp lại cụ thể của DNA và tuần tự đó lặp lại càng nhiều thì thì protein càng lớn và tơ thu được càng bền.

Nghe có vẻ như một công thức đơn giản nhưng rào cản đầu tiên nhóm phải vượt qua là thực tế rằng vi khuẩn không thể xử lí các tuần tự trở nên quá lớn và cắt chúng thành những đoạn nhỏ hơn. Để giải quyết vấn đề, các nhà nghiên cứu đã bổ sung một tuần tự ngắn mới vào DNA của tơ. Việc này kích hoạt một phản ứng hóa học giữa các protein, cho phép chúng gắn kết lại với nhau để tạo thành một protein lớn hơn.

Chuỗi protein tơ được nhóm tạo ra có kích thước 556 kiloDalton (kDa là một đơn vị đo nguyên tử). Nó dài hơn protein tơ nhện tự nhiên thường dài 370 kDa và dài gần gấp đôi các protein tơ nhện sinh học tổng hợp khác với kích thước tối đa 285 kDa.

Để kiểm tra vật liệu, nhóm đã quay các protein lớn này thành sợi có đường kính bằng khoảng 1/10 sợi tóc người. Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng vật liệu có thể ngang ngửa với tơ nhện tự nhiên xét về độ bền căng, độ cứng, độ giãn và độ kháng với biến dạng

Các nhà nghiên cứu cho hay nghiên cứu này chỉ ra chỉ rằng chìa khóa để tạo ra sợ tơ bền hơn là tìm cách tạo ra các protein thậm chí lớn hơn nữa. Cùng với mục tiêu đó, nhóm cũng đã có kế hoạch tìm hiểu cách sản xuất tơ này trên quy mô thực tế.

“Chúng tôi sẽ tiếp tự nghiên cứu tìm cách làm cho quy trình có khả năng nâng quy mô và tiết kiệm hơn bằng cách làm cho nó dễ xử lí hơn, giảm lượng hóa chất cần dùng và tăng độ bền và tính hiệu quả”, tác giả của nghiên cứu Fuzhong Zhang cho biết.

LH (New Atlas)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập