科學(xué)家對(duì)蜘蛛膠基因進(jìn)行了測(cè)序
研究人員已經(jīng)發(fā)表了有史以來第一個(gè)完整的兩個(gè)基因序列,這些基因允許蜘蛛生產(chǎn)膠水,這是一種改良版的絲綢,可以將蜘蛛的獵物粘在網(wǎng)上。
蜘蛛使用一套卓越的絲綢和絲綢衍生材料,在生命周期中用于各種應(yīng)用,包括獵物和蛋殼,創(chuàng)造網(wǎng),生命線和獵物捕獲膠。
單獨(dú)的球形編織蜘蛛,即構(gòu)建空中捕獲網(wǎng)的蜘蛛,可以具有多達(dá)七種不同的絲類型,每種類型在腹部的特定腺體內(nèi)產(chǎn)生。
牽引絲形成了球形網(wǎng)的框架,以其與鋼的韌性相當(dāng)而聞名。
網(wǎng)狀物的捕獲螺旋線由鞭狀絲制成,與其他絲相比,其具有高度可伸長性。
在捕獲線上形成液滴的粘性膠由改性絲蛋白和聚集腺體內(nèi)產(chǎn)生的其他化合物組成,其功能是保留捕獲在蜘蛛絲狀陷阱中的獵物。
“我們看到蜘蛛膠應(yīng)用作為有機(jī)害蟲控制的巨大潛力。畢竟,這些東西演變成捕獲昆蟲的獵物,“巴爾的摩郡馬里蘭大學(xué)博士后研究員Sarah Stellwagen博士說。
“例如,農(nóng)民可以沿著谷倉壁噴灑膠水,以保護(hù)他們的牲畜免受咬傷或引起疾病的昆蟲的侵害,然后可以將其沖洗干凈,而不必?fù)?dān)心有危險(xiǎn)農(nóng)藥污染水道。”
“它們可以類似地使用膠水來保護(hù)作物免受害蟲侵害。它也可以應(yīng)用于蚊子傳播疾病普遍存在的地區(qū)。玩起來也可能很有趣。“
Stellwagen博士和她的同事,通用技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司的Rebecca Renberg博士對(duì)來自orb編織蜘蛛物種的聚集腺體的兩種膠基因 - 稱為Aggregate Spidroin 1(AgSp1)和Aggregate Spidroin 2(AgSp2) - 進(jìn)行了測(cè)序和組裝。Argiope trifasciata。
“當(dāng)我們開始這個(gè)項(xiàng)目時(shí),我們期望快速對(duì)膠基因進(jìn)行測(cè)序,然后繼續(xù)前進(jìn),繼續(xù)我們從序列中學(xué)到的東西。相反,我們花了兩年時(shí)間來完成這個(gè)序列,“Stellwagen博士說。
AgSp2基因長20,526堿基對(duì) - 與已知最長的蜘蛛絲基因長度大致相同。
令人驚訝的是,AgSp1更大,組織獨(dú)特,含有42,270個(gè)堿基對(duì)。
Stellwagen博士說:“它最終成為這個(gè)基因的龐然大物,它的體積是以前最大的絲基因的兩倍多。”
“在我實(shí)驗(yàn)室找到Renberg博士的那一天說,'我認(rèn)為我們的基因長達(dá)42,000個(gè)堿基,這是漫長而艱難的道路。我想我們完成了它。最后,它采取了尖端技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn),最終產(chǎn)生了完整的序列。“
不僅AgSp1基因異常長,而且像蜘蛛絲基因一樣,它在中間有許多重復(fù)相同的堿基序列--A,T,G和C - 。
“現(xiàn)在我們有一個(gè)發(fā)現(xiàn)全長絲基因的協(xié)議,來自其他物種的絲綢是什么樣的?”Stellwagen博士說。
“我非常興奮,我終于弄明白了這個(gè)難題,因?yàn)樗y了。雖然這是一個(gè)比我們預(yù)期更大的挑戰(zhàn),但最終我們學(xué)到了很多東西,我很樂意把它放在那里,為下一個(gè)試圖解決一些荒謬基因的人。“
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