上海科學家用新轉基因技術大量獲取蜘蛛絲蛋白

2021-01-16 中國新聞網

中新社上海8月14日電 (鄭瑩瑩)蜘蛛絲是自然界中機械性能最好的天然蛋白纖維,其強度甚至高於用於製作防彈衣的凱夫拉縴維,在工業、醫療和國防上都有著廣泛的應用前景,但如何大量獲取蜘蛛絲纖維一直是難題。

記者14日從中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所獲悉,該單位的譚安江研究組耗時4年多,利用基因組編輯家蠶,大量獲取蜘蛛絲蛋白。相關論文報導新近在線發表於國際學術期刊PNAS(《美國科學院院報》)。

譚安江研究員告訴中新社記者,蠶絲蛋白和蜘蛛絲蛋白在結構上有一定的相似性,利用轉基因家蠶獲取蜘蛛絲蛋白並不是一個新想法,10年前就有日本科學家進行了嘗試,美國科學家在2012年也發表了相關文章,但在這些研究中蜘蛛絲蛋白在蠶繭裡的含量都很低。五六年前,學界出現了新的研究手段——基因組編輯,為從根本上提高產量提供了可能,因此該課題組較早地開展了家蠶基因組編輯的研究。

在本項研究中,研究人員利用基因組編輯工具,實現蜘蛛絲蛋白的含量在純合個體的繭層中達35.2%,比例遠高於已報導轉基因方法中的0.3%至3%。另外,新獲得的嵌合型蜘蛛絲與對照品種蠶絲相比,在強度上有所下降,但在延展性上有了顯著提高。

譚安江進一步解釋,「以前利用轉基因家蠶獲取蜘蛛絲蛋白可以說是『添磚加瓦』,我們這個方法則是『偷梁換柱』,所以產量會有飛躍性的提高。」

據介紹,該研究為利用家蠶大量生產新型纖維材料及獲取其它高附加值蛋白提供了新策略。(完)

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