Павутина для спецназу: як науковці змінюють світ

Павутина для спецназу: як науковці змінюють світ

Чи може давати павутину коза або навіть томат? Як армія та медицина використовують здібності павуків? Видавництво «Віхола» надало Вікенду фрагмент «S PIDER — GOAT» із книжки «Без ГМО. Правда і страшилки про генну інженерію» Оксани Півень.

Оксана Півень

Ви ж, мабуть, дивилися фільми про Людину-павука, як управно він стріляє павутинням, висить на ньому та стрибає? І павутиння в нього суперміцне й еластичне. Павутина справжніх павуків не менш цінна. Вона складається з клейкої рідини, багатої на білки, яка під час висихання утворює тверду нитку. Шовк тенет павуків набагато міцніший, ніж нитка шовкопряда: він гнучкий, але перевершує сталь і кевлар.

Тож не дивно, що такий цінний матеріал має попит у багатьох галузях. Одними з перших шовком павуків зацікавилися військові, які розробляли захисний одяг і надміцні, легкі та гнучкі бронежилети. Проблема в тому, що розводити павуків на фермах задля того, щоб вони плели сітки, складно. Павуки досить агресивні комахи. Вони не живуть великими громадами. І взагалі можуть з’їсти одне одного. Уявіть, дизайнери витратили вісім років, щоб зібрати від мільйона мадагаскарських золотих павуків шовк і виготовити з нього один жилет. Занадто довго, еге ж?

Але на допомогу прийшла генна інженерія. Тепер не треба думати, як збирати шовк павуків та як створити павучі ферми. У 2007 році вчені з Каліфорнійського університету розгадали не лише, який ген кодує шовк павука чорна вдова, а й винайшли генетично модифіковані помідори, що можуть накопичувати цей цінний білок у насінні. У 2011 році вчені Ютського університету в США створили генетично модифікованих шовкопрядів, що містять у своєму геномі ген, що кодує шовк павука. Такий трансгенний шовк дуже міцний. Його доволі легко отримати у великій кількості. Чотиришарова пластина, виготовлена з трансгенного шовку, успішно зупиняє повільну кулю 22-го калібру. До речі, у нинішніх стандартних бронежилетах використовують 33 шари араміду.

Компанія Kraig Biocraft Labs у 2018 році почала виробництво пластин з «драконячого шовку», власне того рекомбінантного шовку павука, який плетуть генетично модифіковані шовкопряди. Ба більше, цими розробками досить серйозно зацікавилася армія США.

Окрім того, що вчені вивели помідори та шовкопрядів, що продукують і накопичують павучий шовк, вони навчили цього ще й бактерій, дріжджів і навіть кіз. У Канаді у 2012 році створили генетично модифікованих кіз. Вони отримали назву BioSteel™ Goats. У геном цих тварин було вбудовано ген, який кодує білок, що використовує у своєму шовку павук. Звісно, як і решта генетично модифікованих родичок, ці кози зовні цілком нормальні, не стріляють павутинням і не стрибають на стіни, хоча саме такими їх і зображають на карикатурах.

BioSteel™ Goats. Як бачите, мають вигляд як звичайнісінькі кози

Вони продукують у своєму молоці білок шовку павутиння, добре почуваються і навіть мають власну сторінку у фейсбуці. Військово-морські сили США планують за допомогою генетично модифікованого шовку зупиняти кораблі, обплутуючи ним їхні гвинти.

Однак павучий шовк цікавий і корисний не лише для армії чи спецназу. Цей матеріал має широкий спектр застосувань. Усе, що має бути легким, еластичним і міцним, можна виготовити із шовку павука, напрацьованого генетично модифікованими козами, шовкопрядами чи помідорами. Це і спортивний одяг, і подушки безпеки, і парашути. І навіть рибальські мотузки, волосінь та сітки, які хоч і міцні, але тонкі, здатні з часом розкладатися і не забруднювати екосистему. Застосовують волокна рекомбінантного павучого шовку і в медицині (наприклад, для шовного матеріалу, штучних сухожиль і зв’язок). Його використовують, щоб покращити відновлення уражених ділянок нервів і суглобів.

Тож природа створила унікальний та універсальний, гнучкий і міцний матеріал і закодувала його в геномі павуків, але людина знайшла для нього купу застосувань і заснувала генетично модифіковані фабрики з виробництва шовку павука, щоб оптимізувати й масштабувати цей процес.

Читайте також: Викинь путіна зі своєї голови. Як перестати себе критикувати;

Без ртуті та свинця: як правильно обирати продукти;

«Танці з кістками»: як MED Goblin написав трилер;

Спи та їж правильно: 12 порад від науковиць.