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Spinning Mechanism of Spider Dragline Silk Unveiled

Spinning Mechanism of Spider Dragline Silk Unveiled Global Innovation
2023-03-03
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导读:Spinning Mechanism of Spider Dragline Silk Unveiled

中国科学家绘制蜘蛛牵引丝分子图谱

为人工合成蛛丝提供关键理论基础

By WANG Xiaoxia

近日,西南大学科研团队在《自然·通讯》(Nature Communications)发表研究成果,首次系统绘制了蜘蛛牵引丝生产的分子图谱,揭示了蛛丝高强度特性的生成机制,为人工合成蜘蛛牵引丝提供了关键理论支撑。

▲ 蜘蛛在牵引丝上爬行。(图片来源:VCG)

蜘蛛牵引丝由大壶状腺(Ma腺)分泌,具有优异的机械性能,在生物仿生材料领域具备广阔应用前景。然而,由于蜘蛛具有同类相食特性,难以规模化养殖,天然蛛丝产量极为有限。

实现蛛丝的人工合成,关键在于解析Ma腺在自然产丝过程中基因表达的精确调控机制。研究团队以金 orb-weaving 蜘蛛(Trichonephila clavata)为研究对象,通过高质量基因组组装,明确了Ma腺的三段式结构——尾部(Tail)、囊部(Sac)和导管(Duct),并揭示了各区域在丝蛋白(spidroins)、有机酸、脂质及几丁质等成分的分级合成中的协同作用。

该研究构建了多维度分子数据体系,深化了对蜘蛛牵引丝形成机制的理解,将有力推动仿蛛丝纤维材料的研发与创新。

END

Editor | SONG Ziyan

Supervisor| TIAN Xueke

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