Ученые определили гены паучьего шелка у паука Nephila clavipes

Москва, 09:50, 02 Май 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Паутина является мечтой для любого инженера – она прочнее, чем сталь, а также более жесткая и более гибкая. Паучий шелк также не провоцирует иммунную систему человека. Некоторые виды паутины даже подавляют бактерии и грибки, что делает их потенциально подходящими для хирургии. Освоение этих природных чудес происходит медленно, отчасти из-за трудности в идентификации генов паучьего шелка, но недавно исследователи сделали большой шаг вперед в исследовании генов паучьего шелка.

Ученые Пенсильванского университета секвенировали полный геном паука кругопряда-нефилы Nephila clavipes, которому удается производить 28 сортов протеинов шелка. Исследователи обнаружили новые образцы генов, которые могут помочь объяснить уникальные свойства различных видов шелковой нити.

Хотя паучий шелк изучался на протяжении более 50 лет, ранее было выявлено только незначительное количество шелковых генов паука. В новом исследовании генетики начали со сложнейшей задачи секвенирования и сборки генома Nephila clavipes, сравнимой с решением пазла из многих миллионов фрагментов, с несколькими подсказками о том, как эти кусочки складываются.

Оказалось, что геном этого паука практически такой же большой, как геном человека — ученые выделили более 14000 генов, в том числе 28, которые кодируют белки шелка паука.

Белки шелка были разделены на семь категорий в зависимости от их белковых последовательностей и функций. Эти категории включают шелк для упаковки добычи и сковывания партнеров для спаривания, а также супер крепкие волокна, на которых пауки раскачиваются во время работы. Тем не менее, некоторые из недавно обнаруженных белков имеют последовательности, которые не вписываются в любую из этих категорий, полагая, что зашифрованные протеины шелка могут иметь новые функции, или то, что существующие категории должны быть пересмотрены.

В анализе генома данных, ученые также выявили 649 генов, которые не являются генами белков шелка, но сильно выражены в шелковых железах, и поэтому, вероятно, играют свою роль в преобразовании жидкого шелка из паучьих желез в твердые, прядомые нити — хитрый процесс, который биотехнологические инженеры только начинают постигать.