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2023-09-18
巧妙模仿生物生产的微型工厂：产蚕丝&蛛丝！
【摘要】：即产蚕丝又吐“蛛丝”的“微型工厂”蚕丝，是生产丝绸的原料。不仅如此，聪明的科技工作者又进一步研究试验，别开生面地使细菌生产了一种具有重要经济价值的“蛛丝”来。由于蚕的饲养、管理和繁殖也受外界条件的影响，于是，科学家只好另辟蹊径，采用重组和细胞融合手段，从金蜘蛛体内分离控制吐丝的遗传基因，植入特定的细菌中，从而这种细菌成了能产蛛丝的“微型工厂”，能生产出蜘蛛丝的蛋白。
即产蚕丝又吐“蛛丝”的“微型工厂”
蚕丝，是生产丝绸的原料。要大量生产丝绸，无不受养蚕业及蚕丝的制约。
于是，科技工作者大胆地提出设想:让细菌来生产蚕丝该多好啊!
当然，要实现设想并非易事，这需要高科技来“导航”。
它的原理是:把蚕的脱氧核糖核酸的分子分离出来，“剪切”下制造出丝蛋白“基因”来，再从细菌的细胞里提取一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子，把它和“剪切”下来的基因拼接在一起，再接到细菌的细胞里去。这样，细菌便可以生产出蚕丝来。
说起来简单，做起来可不是一般的难。
这是因为脱氧核糖核酸的分子非常小，要用电子显微镜才能看到它的’尊容”。要把它链上的制造丝蛋白的“基因”“剪切”下来，当然不能用普通的剪刀，而要用一种“限制性核酸内切酶”。这是一种蛋白质，它有着特殊的本领，能识别脱氧核糖核酸分子上特定的位点，并把它分成长短不一的片段。
细菌细胞内有一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子，也需要同样的“剪刀”来剪，才能使两个“剪口”完全吻合。
为了使它们连接得更加牢固，还需要请连接酶来帮助把接缝抹掉。
借助于高科技手段，经过一番“高难度”动作，将细菌进行“脱胎换骨”，细菌就会像蚕那样合成丝蛋白，具备了生产丝的本领。这真是人间奇迹!(www.chuimin.cn)
不仅如此，聪明的科技工作者又进一步研究试验，别开生面地使细菌生产了一种具有重要经济价值的“蛛丝”来。
这种丝线是由一种叫“金蜘蛛”的蜘蛛生产的，它的丝具有令人难以置信的强度和硬度，将万分之一毫米直径的蛛丝拉长两倍，也不会断裂。它比同档粗细的钢丝还要结实5倍。然而，天然的金蜘蛛十分稀少，非常难得，而人工饲养的金蜘蛛又吐不出同样品质的丝来。
怎样才能获得人们需要的蛛丝呢?
科学家的目光聚向高新生物技术，产出了大胆而新奇的想像请蚕产“蛛丝”。
用某种昆虫的病毒，改变其遗传基因，让蚕感染上这种已改变的遗传病菌，并把它携带的产生蛛丝的基因传给蚕。这样，蚕吐的丝就是“蛛丝”了。
这种“蛛丝”性能非常好，抗断裂强度是蚕丝的10倍、尼龙丝的5倍，伸缩率达到35%，大大超过了尼龙丝。
由于蚕的饲养、管理和繁殖也受外界条件的影响，于是，科学家只好另辟蹊径，采用重组和细胞融合手段，从金蜘蛛体内分离控制吐丝的遗传基因，植入特定的细菌中，从而这种细菌成了能产蛛丝的“微型工厂”，能生产出蜘蛛丝的蛋白。这种蛋白从微孔中挤出的丝，细度是丝的十分之一，拉伸强度为相同粗细钢丝的5～10倍。“微型工厂”生产的蛛丝蛋白，同蜘蛛产的丝别无二致。
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