Γενετικά τροποποιημένοι μεταξοσκώληκες παραγάγουν μετάξι που «δεν υπάρχει»
Με την γενετική τροποποίηση των μεταξοσκωλήκων, οι ερευνητές έχουν δημιουργήσει μετάξι που δεν εμφανίζεται στη φύση.
Τα αποτελέσματα δείχνουν, πως είναι το πρώτο χρήσιμο ζώο στην βιομηχανία όπου θα κατασκευάζει αμινοξέα για τον άνθρωπο.
Οι ερευνητές τροποποίησαν τους μεταξοσκώληκες για να παράγουν μετάξι καλύτερα προσαρμοσμένο στις ιατρικές εφαρμογές.
Υπάρχουν πολλές ομάδες που διερευνούν σήμερα τη χρήση μεταξιού σε ιατρικά εμφυτεύματα, κυρίως επειδή δεν προκαλούν ανοσολογική αντίδραση στο σώμα και έχουν ήδη εγκριθεί από πολλούς για χρήση σε ιατρικό πλαίσιο.
Για παράδειγμα, χρήση μεταξιού για την αντικατάσταση του χόνδρου του γόνατος και ως σκαλωσιά πάνω στην οποία μπορούν να καλλιεργηθούν όργανα στο εργαστήριο. Η χρήση του γίνεται αποτρεπτική όταν πρόκειται να προσκολληθούν πάνω του κύτταρα.
Για να το πετύχουν αυτό, οι ερευνητές τροποποίησαν γενετικά τους μεταξοσκώληκες για να παράγουν μετάξι που περιέχει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ που δεν βρίσκεται στη φύση.
Αυτό δίνει στο υλικό ένα σημείο αγκυροβόλησης πάνω στο οποίο μπορούν να κολλήσουν τα κύτταρα. Τα αποτελέσματά τους έχουν δημοσιευθεί στην ACS Synthetic Biology.
Η λειτουργικότητά του, οφείλεται στην δομή του μεταξιού, είναι ένας τύπος πρωτεΐνης, ο οποίος αποτελείται από αμινοξέα. Οι ερευνητές κατάφεραν να τροποποιήσουν γενετικά τον κυτταρικό μηχανισμό που μεταφράζει το DNA σε πρωτεΐνη για να υποκαταστήσει 6 τοις εκατό ενός συγκεκριμένου φυσικού αμινοξέος (στην περίπτωση αυτή φαινυλαλανίνης) για ένα τεχνητό ανθρωπογενές αμινοξύ που ονομάζεται AzPhe.
Για να προσλάβουν οι μεταξοσκώληκες αυτό το νέο αμινοξύ, απλώς τράφηκαν με τροφή που το περιείχε. Το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την κατασκευή της πρωτεΐνης μεταξιού στη συνέχεια ετοιμάστηκε για να επιλέξει το AzPhe αντί της φαινυλαλανίνης. Στην προηγούμενη έκδοση αυτού του πειράματος, αυτό το ένζυμο ήταν τρομακτικά αναποτελεσματικό, αλλά με την παραγωγή χιλιάδων γονιδιακών παραλλαγών για το ένζυμο, η ομάδα βρήκε τελικά την πιο παραγωγική έκδοσή του.
Τα αποτελέσματα έχουν περαιτέρω εφαρμογές από το να επιτρέπουν απλώς την προσκόλληση των κυττάρων. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί στην κλωστοϋφαντουργία, όπου είναι πολύ δύσκολο το φυσικό μετάξι να βαφτεί και το χρώμα να κρατήσει για πάντα.
