مکانیزم تولید تار عنکبوت چگونه است؟
مجله علمی ایلیاد – گروهی از دانشمندان کلید رازی را پیدا کرده‌اند که پیش از برای انسان نامشخص بود و با آن توانسته‌اند فرآیند تولید تار عنکبوت و قدرت خارق‌العاده‌ی آن‌را شناسایی کنند. محققان توانستند قدرت و انعطاف‌پذیری آن‌را بررسی کردند و تلاشی کردند تا بتوانند تا بتوانند ترکیبی مشابه با تار عنکبوت را تولید کنند.
مطالعات به بررسی ساختار ثانویه در پروتئین‌های تار عنکبوت که به «تار بِتا» معروف است پرداخته، تا نشان دهد مقاومت و انعطاف‌پذیری آن در چه حد است. به دلیل اینکه تبدیل پروتئین به بلورهای کریستالی ابریشم خیلی سریع رخ می‌دهد، مطالعه‌ی آن دشوار است.
به‌منظور ایجاد بینشی جدید در فرآیند تولید تار عنکبوت، دانشمندان مرکز تحقیقاتی RIKEN ژاپن، نوعی باکتری موجود در پروتئین‌های تار عنکبوت را در گونه‌ای عنکبوت با نام «عنکبوت اورب‌وب طلایی» تغییر ژنتیکی دادند. این دانشمندان از تصویربرداری پیشرفته برای تجزیه و تحلیل الگوهای تکرار در پروتئین‌ها بهره بردند. تجزیه و تحلیل آن‌ها نشان داد که ساختار ثانویه‌ی تار عنکبوت شامل ترکیبی از ساختاری فنرمانند و الگویی مشابه‌ی صلیب به نام «پلیپرولین نوع 2» است. به‌نظر می‌رسد که این ساختار برای تضمین قدرت و استقامت تار عنکبوت ضروری است.
پلیپرولین نوع ۲، به ساختار مارپیچ پروتئین‌ها کمک می‌کند و به آن اجازه می‌دهد تا برای تشکیل تار بِتا که به پروتئین‌های کریستال شده منجر شود تا به‌سرعت به شکل رشته‌های تار بافته شود.
«نور آلیا اکتابیانی» محقق مرکز RIKEN، گفت: «ما خوش‌شانس بودیم که امروزه می‌توانیم برای بررسی‌های‌مان از فناوری‌هایی مثل MRI، طیف‌سنجی دی‌کروموزونی دایره‌ای، UV و طیف‌سنجی ارتعاشی برای تجزیه و تحلیل پروتئین‌ها استفاده کنیم. اینکه این خاصیت انحصاری که منجر به تولید تار بِتا می‌شود، بسیار رضایت‌بخش است.»
او ادامه داد: «تار عنکبوت ماده‌ای شگفت‌انگیز است؛ با وجود مقاومت بالا دارای هیچ ماده‌ی مضری نیست و به راحتی در طبیعت تجزیه می‌شود و تاثیر بدی بر محیط زیست ندارد.»
محققان نتایج تحقیق خود را در مجله‌ی Nature Communications منتشر کردند.
نوشته: بروکس های
ترجمه: علی عمانی - مجله علمی ایلیاد