修改DNA诱骗细菌产蛛丝

蜘蛛纺出了工程师梦想的东西。它们的丝和钢铁一样坚固,同时具有弹性、无毒且能生物降解。但蜘蛛不容易养殖。每只仅能产生少量的丝,有时还会自相残杀。几十年来,科学家一直试图仿造这种银色的线,以用于手术缝线、运动装备和防弹背心。不过,他们合成的纤维始终有所欠缺。如今,一个团队“诱骗”细菌产生了和天然蛛丝一样坚固和富有弹性的丝。生物合成蛛丝 研究人员此前将来自蜘蛛的产丝DNA移植进细菌、蚕、植物,甚至山羊体内,以试图大规模产生这种物质。不过,迄今为止,最好的工程纤维的强度只有真正蛛丝的一半。蛛丝坚韧的秘密在于由上百个一连串重复氨基酸构成的大型蛋白质分子。这些氨基酸由长度相仿的重复DNA序列编码。不过,美国华盛顿大学能源、环境和化学工程学院教授Fuzhong Zhang介绍说,“通常来说,大自然不会喜欢重复DNA,并且会想办法清除它。”虽然蜘蛛知道如何让大型DNA保持稳定,但对于其他生物来说,这种重复的单元都被剪掉或者改变了。 为绕......阅读全文

蜘蛛丝启发!超强韧聚合物纤维的制备

  1、强韧如蜘蛛丝  在过去的半个世纪里,蜘蛛丝一直是人们感兴趣的长期研究课题之一,因为它有着类似钢铁和凯夫拉尔纤维的显著的力学性能,前者强且硬但是材料过重,后者强而软但是可拉伸性欠缺。按照常理,拉升强度的上升必然伴随着韧性的下降,反之亦然。但蜘蛛丝却集这些优点于一身,强、软、轻且可拉伸,因此有非

新材料如同蛛丝般柔韧-未来有望在多个领域得到应用

  蜘蛛丝的柔韧特性一直以来都吸引着科研人员的目光。英法两所高校研究者16日公布的一项成果正是破解了这其中的原理,并基于此研制出新材料,未来有望在多个领域得到应用。  纤细的蜘蛛丝织就的网在被风吹袭和猎物撞击后往往能恢复原状。英国牛津大学和法国皮埃尔与玛丽·居里大学的研究人员进行深入分析后发现,上述

科学家用转基因山羊蛛丝制造出防弹皮肤

采用蜘蛛丝编成的织物坚固度是凯夫拉尔纤维的4倍生物工程皮肤能够经受住半速发射的子弹轰击,但无法抵御全速飞行的子弹这种皮肤由成层的蜘蛛丝和实验室培育的人造皮肤结合而成  北京时间2月7日消息,科学家培育的一种转基因山羊所产羊奶中含有与蜘蛛丝相同的蛋白质,使用“山羊蛛丝”编成的织物坚固度

商业会蚕丝强度不如超蛛丝?科学家扭转局势

作为科学界已知的最坚固的材料之一,蜘蛛丝经常处于工程突破的中心,而一项涉及快速化学浴的新研究可能将这项研究带入新的领域。据悉,科学家们已经开发出一种新的蚕丝处理方法,其通过改变构成来提高性能,其成品的强度比蜘蛛丝高出70%。科学家们一直在努力以一些有趣的方式复制蜘蛛丝的惊人特性。养殖蜘蛛以大量生产这

神奇的蜘蛛丝-新骨修复复合材料的关键!

  研究人员发明了一种由丝纤维制成的可生物降解的复合材料,它可以用来修复断裂的承重骨,并且不会产生像其他材料那样产生并发症。图片来源:由Bryant Heimbach/UConn  康涅狄格大学研制的一种新型骨修复复合材料的三维效果图。 该复合材料由丝纤维和聚乳酸纤维制成,在保持柔韧性的同时,还涂上

基因和蛋白质研究为蜘蛛生物学开启新时代

   在展示大自然魔鬼般的创造力方面,很难有什么能打败蜘蛛。以隐居的鬼面蜘蛛为例,它们长着很大的尖牙以及凸起且超大的中眼。在整个热带地区,这些八条腿的怪兽挂在树枝上,并在前腿中间撑起一张可伸展的丝网,以便它们能以闪电般的速度将网罩在猎物上。相比之下,艳丽的孔雀蜘蛛到处炫耀彩虹色的腹部以吸引异性,而它

科学家利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝

  近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。   蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防中有广泛应用前景。如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难

科学家利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝

  近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。   蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防中有广泛应用前景。如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难

美培育新型转基因家蚕-可吐出具有蛛丝性能的超级蚕丝

  据美国物理学家组织网报道,美国的一组研究人员日前宣称,他们成功培育出了一种转基因家蚕,其能吐出含有蛛丝蛋白的蚕丝纤维,比天然蚕丝具有更好的强度和柔韧性,可在医疗、军事、纺织等领域发挥重要作用。  很早之前科学家们就注意到了蛛丝的优良性能:在力学强度上,蛛丝纤维能和用来制造防弹衣和

PNAS:利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝

  蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防上都有着广泛的应用前景。但是如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难以解决的问题。  来自中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组题为“Mass spider silk pro

依据血常规的蛛丝马迹,寻找红系异常的“真凶”

血液常规即血液细胞成分的常规检测,然而,许多患者看到报告单却看不太懂里面的数字的意义,这些枯燥的数值都代表什么呢?今天我们就带领大家从血常规的蛛丝马迹,寻找“红系细胞”的异常原因吧。一、红细胞、血红蛋白红细胞也称红血球,是血液中数量最多的一种血细胞,同时也是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要的媒介

科学家利用新转基因技术大量获取蜘蛛丝蛋白

  蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防上都有着广泛的应用前景,但如何大量获取蜘蛛丝纤维一直是难题。  记者14日从中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所获悉,该单位的谭安江研究组耗时4年多,利用基因组编辑家蚕,大量获取

HIV感染者在普通血液检查中的蛛丝马迹

HIV感染主要依赖检测特异性抗原和/或抗体检测以及病毒核酸来确诊,但是,有很大一部分人,因为各种原因,没有及时或者害怕检测,导致诊断延误,可能影响疾病的最终结局。那么,有没有可能从日常普通的血液检测中,发现一些蛛丝马迹,给高危人群或有过风险行为的人以警示,使他们能迟早认识到检测HIV的重要性呢。以下

科学家发现人体皮肤与蜘蛛丝混合生长能防弹

防弹蜘蛛侠可成为现实吗?利用蜘蛛丝与人体皮肤混合生长制成的超强材料比普遍使用的防弹衣材料强3倍以上。  据国外媒体报道,近日,荷兰艺术家杰勒·埃瑟迪(Jalila Essadi)和细胞生物学家Abdoelwaheb El Ghalbzouri利用蜘蛛丝与人体皮肤混合生长能使烧伤病人长

生产人造蛛丝和时装合作-生物技术公司获2.3亿美元投资

  纺织业逐渐成为继石油产业后的第二大污染产业,因此在这个领域新材料的创新有足够的成长空间。Bolt Threads是一家总部设在加利福尼亚埃默里维尔的生物技术公司,它为服装行业生产不同的可持续材料。在这些材料中有一种合成的蜘蛛丝,叫做“微丝”,但它其实和蜘蛛本身并没有什么关系。此外,Bolt Th

糖尿病伤口难愈合,科学家巧用蜘蛛丝来帮忙

  来自诺丁汉大学的科学家们用了五年的时间,研究出一种科技,可以用化学方法生产出蜘蛛丝,用于运送药物,再生医学和伤口愈合。该研究小组首次展示了“点击化学”如何通过杆菌细菌把分子,比如抗生素,荧光染料,和人工制造的蜘蛛丝连接在一起。被选中的分子在被变成纤维之前,或者形成纤维之后都可以进行“点击”,也就

意大利研究发现喷涂碳材料的蜘蛛可吐出超强蜘蛛丝

  意大利研究人员日前发现,给普通蜘蛛喷洒上碳纳米材料,能生产出比已知最强蜘蛛丝还要强韧3.5倍的超强丝。  特伦托大学的尼古拉·普格诺和他的团队搜集了15只蜘蛛,他们向其中5只喷淋一种石墨烯和水的混合液,另10只则用碳纳米管和水的混合液喷淋,作为对比组来观察两种材料的效果。如果你担心纳米材料涂层会

DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA序列测定2

目前应用的两种快速序列测定技术是Sanger等(1977)提出的酶法(双脱氧链终止法)和Maxam(1977)提出的化学降解法。虽然其原理大相径庭,但这两种方法都同样生成相互独立的若干组带放射性标记的寡核苷酸,每组核苷酸都有共同的起点,却随机终止于一种(或多种)特定的残基,形成一系列以某一特定核苷酸

DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA序列测定3

2.利用末端转移酶和α-32P-ddNTP标记DNA的3ˊ-末端 在二价阳离子存在下,末端转移酶催化dNTP加入DNA分子的3ˊ-羟基末端,如果作为底物的核苷酸经过修饰(如ddNTP),则可以在DNA的3ˊ-OH上仅加入一个核苷酸。对于双链DNA片段,亦存在DNA的两侧均被标记问题,可通过上述同

DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA序列测定1

㈣ DNA聚合酶 如前所述,选用合适的DNA聚合酶进行测序反应也是保证测序质量的重要因素之一。常用于双脱氧末端终止法测序的有几种不同的酶: 1.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段(Klenow片段) 此酶是最早用于建立Sanger测序的酶。但通常会有两个问题:①Klenow片段的持续合成能力较

DNA重组技术(DNA-Recombination)

一、DNA 的酶切与连接(1)酶切反应:同质粒DNA 的鉴定,只不过是质粒DNA 换为载体DNA 。若大量酶切,则成比例增加。(2)加2倍体积的预冷无水乙醇和1/10体积的3mol/l NaAc混匀,-20℃2h以上。(3)15000rpm离心15min,弃上清。(4)加入75%乙醇洗涤2次,离心弃

Biomaterials:科学家有望利用“蜘蛛丝”开发出新型抗癌疫苗

  为了能够有效对抗癌症,如今越来越多的科学家们都利用疫苗来刺激患者机体的免疫系统,从而有效鉴别并且杀灭肿瘤细胞;然而理想的免疫反应或许总是无法得到保证,为了增强疫苗对机体免疫系统,尤其是T淋巴细胞(专门用来检测癌细胞)的效应,来自日内瓦大学等机构的科学家们通过研究开发出了一种特殊的蜘蛛丝微型胶囊来

蜘蛛丝获灵感,科学家研制出新型抗癌疫苗递送载体

  为了对抗癌症,研究人员越来越多地使用疫苗来刺激免疫系统识别并破坏肿瘤细胞,然而临床上并不是总能得到所需的免疫应答,为了加强疫苗对免疫系统的效力--特别是对于侦测肿瘤细胞举足轻重的T淋巴细胞--来自日内瓦大学、弗赖堡大学、慕尼黑大学以及拜罗伊特大学的研究人员,与德国AMSilk公司合作开发了一款能

德国研究小组研制出硬度和蜘蛛丝相同的人造纤维

  蛛丝比钢铁更强韧,比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。不过,人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今,一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维,从而使制造更安全的气囊成为可能。  此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料,另一类则建立更像凝胶状的物质。

探寻火灾现场蛛丝马迹,汽油残留物还原案件真相

导读2022年,湖南怀化某县一小区发生了一起致1人死亡的蹊跷火灾。火势迅猛,短短十分钟便烧成了熊熊大火。火灾现场经过了火与水的双重冲击,有效痕迹均已破坏。经过现场斟查取样,最终在某检材中检出汽油残留物成分。被警方抓获的犯罪嫌疑人如实供述了其在现场使用汽油纵火的犯罪事实。在此案例中,汽油残留物检测对于

美科学家利用细菌“后纺织”-研发高强度合成蜘蛛丝

  据媒体报道,美国科学家向人们展示了从细菌获取合成蜘蛛丝并将其进行加工的研究成果,通过将称为“后纺织”的重要过程实行标准化,创造性地改革了合成蜘蛛丝纯化过程,为生产和应用高强度合成蜘蛛丝奠定了基础。  科学家表示,在后纺织过程中,合成蜘蛛丝分子通过机械促动器械被拉伸而提高了纤维的强度。研究发现,机

德国研究小组研制出硬度和蜘蛛丝相同的人造纤维

  蛛丝比钢铁更强韧,比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。不过,人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今,一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维,从而使制造更安全的气囊成为可能。  此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料,另一类则建立更像凝胶状的物质。

DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组的载体2

二、噬菌体载体作为细菌寄生物的噬菌体,大多数具有编码多种蛋白质的基因,能利用宿主细胞的蛋白质合成体系,进行生长和增殖。构建的噬菌体载体,以λ噬菌体、M13和粘粒最为常用。㈠ λ噬菌体载体野生型λDNA是一种基因组为4.8 kb的线性双链DNA,全部序列已知,共编码50多个基因。其中约一半基因参与

DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组与鉴定1

重组DNA是在体外用限制性内切酶,将不同来源的DNA分子进行特异地切割,获得的目的基因或DNA片段与载体重新连接,从而组成一个新的DNA杂合分子。重组的DNA分子能够通过一定的方式进入相应的宿主细胞,在宿主细胞中进行无性增殖,获得大量的目的基因或DNA片段,此过程称基因克隆。重组的DNA分子也能够在

DNA重组(DNA-recombination)技术:DNA重组的载体1

载体(vector)是携带靶DNA(目的DNA)片段进入宿主细胞进行扩增和表达的运载工具。常用的载体是通过改造天然的细菌质粒、噬菌体和病毒等构建而成。目前已构建成的载体主要有质粒载体、噬菌体载体、病毒载体和人工染色体等多种类型,亦可根据其用途不同分为克隆载体和表达载体二类。载体的构建和选择应考虑以下