28.07.2019

Паук, ткущий сферу - вид, который вращает классические двумерные воздушные спиральные ткани, которые, кажется, всегда подвешены на уровне человеческого лица - может произвести семь различных шелков, каждый с уникальными свойствами материала. Шелк драглайна образует каркас шарообразного полотна и славится своей прочностью и прочностью, сравнимой со сталью. Захватывающая спираль изготовлена из очень эластичной версии, называемой жгутикообразным шелком. Пауки используют дополнительный тип шелка, чтобы обернуть добычу.

Шелк – это липкий клей

Но есть и другой вид, который на поверхности совсем не похож на шелк: липкий клей, которым некоторые пауки покрывают свои нитки для захвата шелка. Это не похоже на классические нити, которые приходят на ум, когда думаешь о шелке паука, но клейкое вещество из этих тканей на самом деле является протеином шелка. В течение многих лет исследователи открывали секреты клея паука, который остается влажным в окружающей среде на открытом воздухе и липким в течение многих циклов прикрепления и высвобождения. Однако его генетический проект остается неуловимым, а это означает, что ученые не могут думать о создании крупномасштабного производства этого потенциально полезного биоматериала. Используя новую технологию, мой коллега и я смогли упорядочить первые полные генетические последовательности, которые кодируют белки клея паука. Под микроскопом клей для ткачих шаров напоминает бусы на веревочке - маленькие блестящие сферы вдоль нити эластичного шелкового носителя. Вместо того, чтобы скручиваться в волокно, когда оно покидает тело паука, как другие шелка, клейкие белки выдавливаются в виде перемешанной массы. Их работа заключается в том, чтобы удерживать добычу, попавшую в сеть.

Свойства клея

Клей тропических видов плетения сфер является липким во влажной среде обитания паука. Клей ткачей из сухих областей становится разбавленным и жидким, если влажность слишком высокая. Пауки Боласа отказываются от паутины сфер и вместо этого производят большую каплю клея на конце длинной нити шелка, которую они быстро кружат в воздухе. Клей этой липкой ловушки предназначен для захвата моли, покрытой рыхлой чешуей. Пауки-вдовы образуют вертикальные линии, покрытые клеем, которые отрываются от земли при встрече с ничего не подозревающей жертвой, выпрыгивая добычу в воздух, где она подвешена. В отличие от клея для ткачих шаров, вдовий клей устойчив к колебаниям влажности. Эти различные специальные адгезивные свойства заинтриговали исследователей биоматериалов, которые могут придумать множество вариантов использования искусственных версий клеев для пауков. Но, не зная генов, кодирующих эти белки, не было четкой дорожной карты о том, как производить синтетические паучьи клеи. Взломать длинный повторяющийся код. Удивительно, но исследователи секвенировали только около 20 полноразмерных генов шелка паука, несмотря на невероятное разнообразие пауков и десятилетний интерес к шелку как полезному биоматериалу.