Móric, Tamás2019. szeptember 22., vasárnap
Tudomány

Baktériumok gyárthatnak komplex fehérjéket a jövő űrhajósai számára

National Geographic Magyarország

A pókselyem kivételes mechanikai tulajdonságú anyag, erősebb az acélnál, nem mérgező, és ráadásul biológiai úton lebontható, azonban a pókok igen kis mennyiséget állítanak csak elő.

Forrás: Pixabay

Az Amerikai Kémiai Társaság áprilisi konferenciáján mutattak be egy igen hatékonynak bizonyuló mesterséges fehérje-előállítási módszert, amellyel számtalan, eddig nem megoldható folyamatot lehet gyakorlatban használhatóvá tenni.
A pókselyem kivételes mechanikai tulajdonságú anyag, erősebb az acélnál, nem mérgező, és ráadásul biológiai úton lebontható, azonban a pókok igen kis mennyiséget állítanak csak elő, ráadásul a pók laboratóriumi tartása sem hatékony. A különböző fehérjékből készülő szálat viszont rengeteg dologra fel lehetne használni mérnöki vagy orvosi alkalmazásokban is, így nagy érdeklődés övezi a baktériumok bevonását. A genetikailag módosított baktériumok képesek arra nagy tömegben, amit a pók csak kis mennyiségben állíthat elő, hosszú ideje vizsgálták már az előállítási lehetőségeket. A problémát leginkább az jelenti, hogy a selyem előállítását kódoló hosszú, ismétlődő részekből álló DNS-szakaszt más élőlénybe átemelve az instabillá válik, így nem tudnak tökéletes selymet építeni.

Egy új ötlet alapján nem a teljes DNS-szakaszt, hanem annak különválasztott részeit ültetik át baktériumokba, így azok nem kész selymet, csak annak az egyes fehérjéit állították elő. A pókselyem fehérjéit összekötő szakaszok, az úgynevezett inteinek voltak a folyamat kulcsai: az intein egyes enzimek hatására egymásba kapcsolja a fehérjéket, ez a pók testében természetesen lezajló folyamat azonban utánozható. A különböző baktériumok termelte fehérjéket összekeverve a megfelelő enzimekkel kész pókselyem született, amelynek a mechanikai tulajdonságai teljesen azonosak voltak a pók által gyártott selyemével. A módszer kísérleti fázisában már nagyobb mennyiségű selymet tudtak így előállítani, mintha pókokkal készíttették volna el. A szintetikus pókselyem kiválthatna olyan, jelenleg kőolajból előállított műanyag szálakat is, mint pl. a nejlon. A Dr. Fuzhong Zhang professzor vezette kutatócsoport a St. Louis-i Washington Egyetem mérnöki karának laborjában számtalan, baktériumok bevonásával készülő szintetikus szerves anyag előállításával kísérletezik.

Hasonló módszerekkel más, biológiai eredetű, fehérje alapú anyagot is előállíthatnak, például kagylók termelte ragasztót, amelyet víz alatt lehet használni (ennek szintén vannak orvosi felhasználási lehetőségei is). A kutatásokat részint a NASA támogatja, mivel a baktériumok által előállítható anyagok a jövő űrutazásai során egyszerű megoldásokat jelenthetnek a felmerülő szükségletekre. Jelenleg olyan módszereken dolgoznak a kutatók, amelyek szén-dioxidból tudnak a baktériumkultúrák számára szénhidrát-tápanyagokat előállítani, így anélkül is működhetnének az űrben a baktériumok fehérje-gyárai, hogy ehhez nagy mennyiségű tápot kellene az űrhajósoknak magukkal vinni az utazásokra.

Hozzászólások

Mit tudunk a szülői gondviselés idegrendszeri hátteréről?

Mit tudunk a szülői gondviselés idegrendszeri hátteréről?

A szülői gondviselés az állatfajok jelentős részénél alapvető fontosságú a túlélés szempontjából.

Testvériesen osztoznak a napraforgók a talaj tápanyagain

Testvériesen osztoznak a napraforgók a talaj tápanyagain

A kanadai Albertai Egyetem kutatói kísérleteztek

Nem is olyan kivételes a különlegesnek hitt csillag

Nem is olyan kivételes a különlegesnek hitt csillag

A távoli objektum időnként elsötétedik, egy új kutatás szerint ugyanakkor ebben nincs semmi különös.

Kitörésre készül a Naprendszer egyik legaktívabb vulkánja

Kitörésre készül a Naprendszer egyik legaktívabb vulkánja

A Jupiter egyik holdján, az Ión bármikor kitörhet az égitest legnagyobb tűzhányója.

2024 második felében landolhat ember a Holdon

2024 második felében landolhat ember a Holdon

Mike Pence alelnök márciusban tűzte ki a 2024-es célt, most újabb részletek derültek ki a NASA Hold-programjáról.

National Geographic 2019. szeptemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket