Een team van onderzoekers van het RIKEN Centre for Sustainable Resource Science, Keio University en Kyoto University, heeft ontdekt dat vloeistof-vloeistoffasescheiding (LLPS) het proces van het omzetten van spidroïne-eiwitten in spinnenwebvezels aanstuurt. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft het repliceren van het proces van het omzetten van een intern eiwit in spinnenwebvezels in hun laboratorium en hoe ze hierdoor strengen zijde konden maken.

Wetenschappers bestuderen al jaren spinnen en de webben die ze maken, met als doel het proces te repliceren en daarmee de productie van zijde te industrialiseren. Helaas, ondanks veel moeite, wetenschappers weten nog steeds niet hoe spinnen het doen. Ze weten wel dat spinnen spidroïne-eiwitten maken, die ze in een zak bewaren totdat ze klaar zijn om een ​​web te maken. Vervolgens, terwijl ze de vloeibare eiwitten uitstoten, het materiaal vormt zich op de een of andere manier automatisch tot vezels om strengen te creëren. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om een ​​deel van dit proces te repliceren.

Het werk omvatte het manipuleren van bacteriën om het soort spidroïne-eiwitten te produceren dat normaal door de Joro-spin wordt geproduceerd. Bij het bestuderen van het eiwit, ze ontdekten dat het troebel werd bij blootstelling aan warme temperaturen. Een nadere blik toonde aan dat het eiwit aan het samensmelten en fuseren was, een waarschijnlijke eerste stap in de richting van het proces van vezelvorming. Ze ontdekten ook dat het proces LLPS omvatte.

Het team probeerde vervolgens het eiwit bloot te stellen aan verschillende materialen totdat ze op fosfaat kwamen - door het toevoegen ervan maakte het eiwit ook troebel. Het team begon toen met het afstemmen van de eiwitmix door de pH-waarden te veranderen totdat de mix vezels begon te creëren. Vervolgens ontdekten ze dat om een ​​streng te maken, het enige wat ze moesten doen was het met vezels beladen materiaal uitrekken. Hierdoor konden ze een streng van 10 centimeter lang maken. Bij bestudering van de streng onder een microscoop bleek deze dezelfde structuur te hebben als de strengen die van nature door de spinnen worden geproduceerd.

De onderzoekers merken op dat hun werk slechts een voorzichtige stap is om het proces waarmee spinnen zijde maken volledig te begrijpen. Ze zijn van plan om door te gaan met hun onderzoek met als uiteindelijk doel een manier te ontwikkelen om zijde te produceren in een laboratorium, of een fabriek.

© 2020 Wetenschap X Netwerk