العلماء يكتشّفون طريقة جديدة لتحويل البكتيريا إلى "حرير العنكبوت"

توصل العلماء  إلى طريقة جديدة للتصنيع الحيوي، يُمكن أن تسخر قوة البكتيريا المعدلة وراثًيا، في صنع واحدة من أقوى وأندر المواد على الأرض، وهي حرير العنكبوت.

ويقول العلماء إن الطريقة الجديدة لإنتاج الحرير، تنتجه بخصائص مماثلة لطريقة العنكبوت، بما في ذلك القوة الهائلة والمرونة، بإنتاجية أعلى بكثير من المستويات التي يتم حصادها من العناكب وحدها.

ويوضح فوتشونغ تشانغ، الباحث الرئيس في المشروع، والأستاذ بجامعة واشنطن في سانت لويس: "في الطبيعة، هناك الكثير من المواد التي تحتوي على البروتين، والتي تملك خصائص ميكانيكية مذهلة، لكن إنتاج هذه المواد محدود للغاية في كثير من الأحيان"، مضيفًا: "عملي مهتم بالميكروبات الهندسية بحيث لا يمكننا إنتاج هذه المواد فحسب، بل جعلها أفضل".

ويُعرف الحرير بشكل شائع باستخدامه في الملابس والأقمشة، لكن تطبيقات المادة، وحرير العنكبوت على وجه الخصوص، تمتد إلى ما هو أبعد من ذلك، باستخدامها في المنتجات الفاخرة، حيث أن حرير العنكبوت أكثر متانة بخمس مرات من الصلب، وفقًا للعلماء.

ويقول العلماء إنه بسبب قوة هذه المادة الصادمة، يمكن استخدام المواد المصنوعة من حرير العنكبوت في تصنيع سترات الكيفلار المستخدمة في عزل الرصاص، والخيوط الجراحية، وربما يمكن لطريقة صنع هذه المادة أن تستخدم يوما ما في المجال الفضائي.

وأشار تشانغ إلى أن وكالة الفضاء الأميركية "ناسا"، من بين إحدى الجهات الممولة لهذه الدراسة "وهم مهتمون بهذا الإنتاج الحيوي"، حيث أنهم مهتمون حاليا بتطوير بدلات فضاء من الجيل الجديد، وقد ترغب "ناسا"، في نقل البكتيريا إلى الفضاء لإنجاز مهامها المستقبلية، ما يمنح أعضاء الطاقم إمدادات جديدة من المواد اللازمة للإصلاح.

وقام تشانغ وزملاؤه بتقسيم التسلسل الطويل لجينات حرير العنكبوت إلى قطع أقصر، تستطيع البكتيريا معالجتها وتحويلها إلى بروتينات قبل تجميعها في ألياف أطول، وتمكنوا بعد إدخال الجينات المعدلة في البكتيريا، من الحصول على غرامين من الحرير بنفس قوة الحرير الناتج فعليا من العنكبوت، لكل لتر من البكتيريا المقسمة بالجينات.

ويمكن استخدام هذه الطريقة لصنع بروتينات أخرى عن طريق تبديل تسلسل الحمض النووي، أحدها عبارة عن بروتين من بلح البحر يلتصق بقوة بالأسطح، ويمكن استخدامه في يوم ما على أنه مادة لاصقة تحت الماء.