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科學家利用基因組編輯家蠶大量表達蜘蛛絲

近日，中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所譚安江研究組利用基因定點替換的方法在家蠶絲腺和蠶繭中大量表達蜘蛛絲蛋白。 蜘蛛絲是自然界中機械性能最好的天然蛋白纖維，其強度甚至高于用于制作防彈衣的凱夫拉纖維，在工業、醫療和國防中有廣泛應用前景。如何大量獲取蜘蛛絲纖維是一直以來難以解決的問題。一方面，由于蜘蛛的領地和捕食特性，無法通過大規模人工養殖獲取蜘蛛絲；另一方面，由于蜘蛛絲蛋白結構特殊（分子量大且序列重復性高），采用細菌、酵母、動植物等表達體系面臨著成本高昂，純化和制絲工藝復雜等一系列難以克服的問題。家蠶是唯一可以通過人工養殖大量獲取絲纖維的動物，由于蠶絲蛋白和蜘蛛絲蛋白在結構上有一定的相似性，因此利用家蠶遺傳改造大量獲取類蜘蛛絲纖維是一個可行性高的策略。近年來已有通過轉基因技術在家蠶中表達蜘蛛絲蛋白的報道，但由于轉基因技術本身的限制以及內源性蠶絲蛋白的表達干擾，蜘蛛絲蛋白的產量一直難以得到提高。 ......閱讀全文