Superstarke Seide aus gentechnisch veränderten Seidenraupen kann für Nähte, künstliche Gliedmaßen und Fallschirme nützlich sein.
Transgene Seidenraupen mit leuchtend roten Augen spinnen Seide in einem Labor an der University of Notre Dame, das die Stärke und Elastizität von Spinnenseide besitzt. Die Forscher, die heute (6. Januar 2011) ihre Ergebnisse öffentlich bekannt gaben, sagten, dass diese lang ersehnte Superseide zur Herstellung von Nähten, künstlichen Gliedmaßen und Fallschirmen verwendet werden könnte.
Seidenraupenseide. Bildnachweis: Wikimedia Commons
Die Proceedings der National Academy of Sciences haben diese begutachtete Arbeit am 3. Januar 2012 veröffentlicht.
Malcolm Fraser Jr., Professor für Biowissenschaften an der University of Notre Dame, dessen frühere Arbeit die Grundlage dieser Forschung war, sagte:
Das hat noch niemand gemacht.
Einer Geschichte von DiscoverMagazine.com zufolge hat Malcolm Fraser in den 1980er Jahren…:
… Identifizierten DNA-Stücke, die um Insektengenome herumspringen, sich an einer Stelle abschneiden und sich an einer anderen Stelle anbringen können. Er nannte sie piggyBac und hat sie zu Werkzeugen für die Gentechnik gemacht. Sie können piggyBac-Elemente mit den Genen Ihrer Wahl laden und diese verwenden, um diese Gene in ein bestimmtes Genom einzufügen.
In diesem Fall fügte das Team Seidengene in die Seidendrüsen von Seidenraupen ein. Die Forscher fügten ihrem piggyBac-Fahrzeug ein weiteres Gen hinzu, das dazu führte, dass die erfolgreich entwickelten Seidenraupen leuchtend rote Augen hatten. Auf diese Weise wussten sie, welche sie sehen sollten.
Die Forscher sagen, dass die resultierenden Fasern aus den erfolgreich konstruierten Seidenraupen…
… Härter als typische Seidenraupenseide und so zäh wie Schleppseidenfasern, die von Spinnen hergestellt werden. Dies zeigt, dass Seidenraupen so konstruiert werden können, dass sie solche verbesserten Fasern produzieren.
Die Zugseide eines Spinnennetzes, die für den äußeren Rand und die Speichen eines Netzes sowie für die Rettungsleine verwendet wird, hat eine stärkere Zugfestigkeit als Edelstahl. Bildnachweis: Wikimedia Commons
Spinnenseide ist erstaunliches Material. Insbesondere die "Schleppleine", die für den äußeren Rand und die Speichen eines Spinnennetzes und die Rettungsleine verwendet wird, kann pro Gewichtseinheit so stark sein wie Edelstahl und auch viel härter. Es ist auch elastisch genug, um sich um ein Mehrfaches seiner eigenen Länge zu dehnen. Der menschliche Verstand hat sich viele Anwendungen für Spinnenseide ausgedacht, wenn wir nur genug daraus machen könnten: Wundauflagen, künstliche Bänder, Sehnen, Gewebegerüste, Mikrokapseln, Kosmetika und Öle, sagen diese Forscher.
Die kommerzielle Herstellung von Spinnenseide aus Spinnen ist jedoch nicht praktikabel. Spinnen sind Kannibalen und territorial. Forscher haben versucht, das stärkere Material in anderen Organismen wie Bakterien, Insekten, Säugetieren und Pflanzen zu produzieren. Diese Proteine erfordern jedoch ein mechanisches Spinnen - eine Aufgabe, die die Seidenraupen auf natürliche Weise ausführen.
Kraig Biocraft Laboratories, Inc., mit mehreren dieser Forscher im Vorstand, prüft derzeit mehrere Geschäftsmöglichkeiten für diese Faser der ersten Generation für den Einsatz in ilen und nicht ilen Medien. Die Forscher erwarten letztendlich eine Verbesserung des Produkts der ersten Generation, um noch stärkere Fasern herzustellen.
Fazit: Forscher haben erfolgreich Spinnengene in Seidenraupen eingefügt, wodurch die Seidenraupen superstarke Seide spinnen. Zu den Einsatzmöglichkeiten zählen Wundauflagen, künstliche Bänder, Sehnen, Gewebegerüste, Mikrokapseln, Kosmetika und Öle.