據(jù)UCNewsWire網(wǎng)8月17日消息,，美國加州大學(xué)河濱分校的兩名生物家學(xué)發(fā)現(xiàn)了雌性蜘蛛用于制造蜘蛛繭的主要蛋白質(zhì)的基因分子結(jié)構(gòu)。這一研究結(jié)果將幫助生物技術(shù)專家開發(fā)更廣泛的蜘蛛絲應(yīng)用領(lǐng)域,，而且對研究蜘蛛的進(jìn)化過程也有極強(qiáng)的參考作用,。
加州大學(xué)利佛塞德分校生物系的助理教授Cheryl Hayashi以及博士后研究員Jessica Garb，從12種蜘蛛身上分離出一種被稱為TuSp1的蛋白質(zhì),。這些蛋白質(zhì)的氨基酸序列具有極強(qiáng)的相似性,，連1.25億年前就已經(jīng)分化的蜘蛛身上也是如此。
由于構(gòu)成蜘蛛絲蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定著不同種類蜘蛛絲的特性,，包括有彈性,、抗張強(qiáng)度等，因此這一研究發(fā)現(xiàn)具有非常重要的意義,。
Hayashi表示,，蜘蛛絲的強(qiáng)度和韌性是目前已知天然纖維中最高的。因此,，用蜘蛛絲制成的織物必然具備極強(qiáng)的牢度,、柔韌性，而且能夠生物分解,。至今為止,，蜘蛛絲已經(jīng)在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，比如超強(qiáng)裝甲,、專業(yè)繩索和外科手術(shù)用顯微縫線,。
蜘蛛利用蜘蛛絲進(jìn)行移動、捕捉獵物,、儲存食物和繁殖后代,。蜘蛛的絲腺可以產(chǎn)生不同種類的蛋白質(zhì)并進(jìn)行混合，然后根據(jù)不同的任務(wù)制造出不同用途的絲。比如,，正在織網(wǎng)的蜘蛛吐出的是具有極好強(qiáng)度的牽引絲和俘獲絲,，俘獲絲的彈性比牽引絲強(qiáng)，而且其粘性可以用來誘陷獵物,。另外,，用于構(gòu)造蜘蛛繭的絲是7種蜘蛛絲中具有特別好強(qiáng)度和耐久性的。
Garb指出,，蜘蛛繭絲的蛋白質(zhì)功能不同于其他蜘蛛絲（牽引絲或俘獲絲）,。蜘蛛繭絲必須能夠持續(xù)使用很長時間，因此需要承受得住很多不同的狀況,，無論是冰凍還是高溫,，而且還需要具備足夠的強(qiáng)度來保護(hù)蜘蛛卵免受掠食者、寄生蟲等的襲擊,。
蜘蛛絲基因是由長的重復(fù)序列以及某一個序列重復(fù)的突變構(gòu)成,。每一個序列重復(fù)的突變都會波及到相鄰的序列重復(fù)，這稱為協(xié)同進(jìn)化,。破壞蜘蛛絲的分子結(jié)構(gòu)不僅對開發(fā)產(chǎn)品很重要,，而且可以幫助生物學(xué)家們研究蜘蛛的進(jìn)化情況。
蜘蛛繭絲是數(shù)百萬年進(jìn)化的產(chǎn)物,，而蜘蛛絲蛋白質(zhì)中的氨基酸則是生物化學(xué)研究的藍(lán)圖。研究人員對其他25種蜘蛛絲基因進(jìn)行比較后,，發(fā)現(xiàn)它們具有很少的相似性,。這表明TuSp1蛋白質(zhì)是遵循一定的序列進(jìn)化通過基因復(fù)制引起的。
除此之外,，人類才掌握了部分蜘蛛絲蛋白質(zhì)的基因序列,，還有更多的蜘蛛絲基因還有待去發(fā)現(xiàn)。
英文原文鏈接參見：http://www.ucnewswire.org/news_viewer.cfm?story_PK=5079&
