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西南大学重组基因获人工蚕丝将做更耐穿衣服

发布时间:2020-02-14 00:26:27 阅读: 来源:紧线器厂家

硅谷网讯 昨日,从西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室获悉,通过敲除Fib-H基因获得空丝腺,蚕宝宝吐出人工合成蚕丝蛋白,这在国内外尚属首次。日后,人们或许可以穿上人工合成蚕丝做的衣服。

剪掉Fib-H基因

“丝绸之所以不好打理,是因为丝蛋白的特性。”西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室博士马三垣介绍,家蚕吐出的蚕丝中,含有10多种主要的丝蛋白。

在教育部长江学者特聘教授、实验室主任夏庆友教授的带领下,以马三垣为首的10多人的研究队伍,通过基因组编辑,对丝蛋白进行了基因重组,并让蚕宝宝吐出人工合成丝蛋白。上月月底,该研究成果发表在国际期刊《Scientific Reports》上。

据了解,一只家蚕约有16425个基因,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室通过10来年研究,已完全掌握家蚕的基因序列,“你可以将它们想象为一篇电子文档,”马三垣打了个比方,“就像编辑文档一样,我们现在可以对家蚕的基因组进行任意地剪切、复制、粘贴、删除”。

在这16425个基因中,其中一个基因叫做Fib-H基因,它是丝蛋白的最主要成分,是几千年以来人类驯化和利用家蚕的主要靶标。利用锌指核酸酶技术,研究者在家蚕的生殖细胞中“剪切”掉了其中的Fib-H基因,没有Fib-H基因的家蚕丝腺,叫做“空丝腺”。

马三垣介绍,丝腺是家蚕用来制造蚕丝的器官。“丝腺存在于很多昆虫和绝大部分蜘蛛体内,具有惊人的蛋白合成能力和储藏能力,其中又以家蚕的丝腺最为突出。”

注入人工合成蛋白

接下来,研究人员将事先设计好、与Fib-H基因类似的人工丝蛋白基因,在显微镜下注射到被敲除Fib-H基因的蚕卵体内。“这些人工合成蛋白就像是机器人,它们会在蚕卵体内自动找到该去的位置,按照设计,对蚕卵的基因进行改造。”

被注入人工合成蛋白后,蚕卵的部分基因发生改变。基因编辑成功的蚕卵,当它们长大后,吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白。

2013年,蚕宝宝第一次吐出人工合成丝蛋白。重庆晚报记者看到,含有人工合成丝蛋白的蚕茧,发出绿色荧光。和正常的蚕茧相比,这些蚕茧更加轻薄。马三垣介绍,一只蚕一生大约可吐出0.5克丝蛋白,基因重组的蚕宝宝,吐出的丝蛋白虽然只有0.15克,但人工合成丝蛋白可占到一半。

(责任编辑:硅谷网·何睿)

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