Біологи навчилися виробляти м'язові волокна за допомогою бактерій

За роботу мускулатури відповідають безліч білків. До прикладу, скорочення поперечносмугастих м'язів відбувається шляхом ковзання ниток актину між нитками міозину. А ось структурну опору цій системі надає білок тітин.

До теми Рівень стресу чи проблеми з диханням: штучний інтелект за 45 секунд виявляє хвороби у людей

Це є один з найвідоміших білків, який може набирати до трьох мільйонів атомних одиниць маси (приблизно рівних масі атома водню). Тітин у десятки разів більший за білки бактерій, тож науковці сумнівались в тому, що його можна виробляти штучно в клітинах ГМ-бактерій.

Але біологи з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі продемонстрували, що це можливо. Структурно тітин складається з окремих "модулів", зібраних в основному з доменів двох типів. Центральну, довгу й еластичну частини білка утворюють ланцюжки імуноглобуліноподібних доменів.

Дослідники сконцентрувалися на них, перенісши в клітини кишкової палички кролячий ген, який кодує білок з чотирьох Ig-доменів, а також гени пари інших білків, які полегшують їхню полімеризацію в довші структури.

Результати дослідження

• Такі "цеглинки" і справді легко полімеризувались, утворюючи молекули масою понад два мільйони а.е.м.
• З їхнього розчину вчені сформували готові волокна діаметром близько 10 мікрометрів, що майже вдесятеро менше за людську волосину.
• Згідно з підрахунками авторів, з одного літра розчину вдається отримати приблизно 250 метрів волокна.
• Волокно продемонструвало високу розтяжність і міцність (навіть кращу, ніж у знаменитої кевларової нитки).

Окрім виготовлення захисного спорядження та одягу, у майбутньому цей виріб може бути використаний і в медицині (до прикладу, для отримання надміцних хірургічних ниток).