Первые синтетические аналоги паучьего шёлка поступают на рынок

Продукт секреции паучьих желёз отличается очень высокой прочностью и эластичностью. «Паутина более гибкая, нежели резина, и более долговечная по сравнению со сталью», — говорит химик Томас Шайбель1, 11 февраля в 09 ч. 21 мин.

 kaanubis

Начато производство искусственной паутины
Продукт секреции паучьих желёз отличается очень высокой прочностью и эластичностью. «Паутина более гибкая, нежели резина, и более долговечная по сравнению со сталью», — говорит химик Томас Шайбель из Университета Байройта (Германия), сотрудничающий с компанией AMSilk по этому проекту.
Производственная технология, защищённая 70 патентами, включает использование генов паука, ответственных за выработку паутины, и безвредных штаммов кишечной палочки. В её разработке принимал участие Фраунгоферовский институт прикладных исследований полимерных материалов (Fraunhofer IAP).
Ожидается получения первых изделий за год до официального завершения проекта, которое намечено на 2013-й. В этом его поддерживают частные инвесторы, выделившие €10 млн.

Это прекрасно! Паучьи железы, у кишечной палочки. Прекрасный по характеристикам материал. Это даже лучшее решение вопроса чем в прошлый раз -привить ген паучьего шёлка шелкопрядам. А у этого материала вообще большое будущее, из него вон уже прицелились делать Гибкие дисплеи из паутинного шелка.
И это только начало. В ближайшие 5 лет количество биологически производимых материалов вырастет в десятки раз. Для этого уже есть технологии. К тем что я описывал в Генетическом конвейере прибавились новые:

Учёные встроили в дрожжи редактор генома
Биологи внедрили в клетки дрожжей полусинтетические хромосомы. Такой опыт впервые проведён с эукариотами. Причём новый фрагмент кода включает в себя «редактор», позволяющий впоследствии корректировать набор генов прямо в организме.

Генетики из медицинской школы университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins School of Medicine) заменили два сегмента в двух из 16 хромосом дрожжей Saccharomyces cerevisiae.
Внесённые отличия в сумме затронули (по числу пар оснований) порядка 1% от всего генома данного организма, или по 17% в двух перекроенных сегментах.
Причём новые плечи хромосом и их составные части не были заимствованы у другой клетки или перетасованы и скорректированы различными ферментами (как было бы в случае привычной генной инженерии). Сначала новый код был спроектирован на компьютере, а затем полностью синтезирован в колбах из химических строительных блоков, рассказывает New Scientist.
По информации Nature, этот своего рода редактор включает участки, связывающие специфический фермент, который при активации удаляет или заменяет гены.
Получившие полусинтетические хромосомы клетки нормально развивались, демонстрируя правильную экспрессию генов. А при активации редактирующего фермента учёные получили несколько новых мутантных штаммов, различающихся между собой темпами роста, чувствительностью к лекарственным препаратам и колебаниям температуры, использованием источников углерода и реакцией на стресс.

Такие дрожжи смогли бы синтезировать для нас широкий спектр веществ. Начиная с банального биодизеля, и вплоть до бумаги и пластиков.

А в ближайшем будущем мы вообще можем применить новые, в природе не существующие синтетические неорганические формы жизни.

Химики показали путь к неорганической жизни
Ли Кронин (Lee Cronin) из университета Глазго считает, что комплекс неорганических соединений способен самовоспроизводиться и эволюционировать так же, как это делают клетки из органических веществ. В подтверждение этой теории он выполнил несколько опытов.

Своё изобретение Ли называет «неорганические химические клетки» (Inorganic Chemical Cells — iCHELLs, на фото под заголовком). «Мы пытаемся создать самовоспроизводящиеся, развивающиеся неорганические клетки, которые, по существу, были бы живыми. Вы могли бы назвать это неорганической биологией», — говорит профессор Кронин.
Пока, правда, Кронин сделал лишь первые шаги к своей цели. Как гласит пресс-релиз университета, Ли и его коллеги продемонстрировали способ создания iCHELL.

Чтобы структуру из множества неорганических веществ можно было назвать клеткой, это образование для начала должно иметь границу — мембрану с избирательной проницаемостью для разных соединений. Мембрана изолировала бы несколько химических процессов внутри клетки, обеспечивала бы энергетический обмен со средой.
На роль таких стенок Ли назначил катионообменные полиоксометаллаты. Учёный на опыте показал, что у таких мембран возможно настраивать морфологию, свойства и состав, что эти подобные клеткам структуры обладают хиральностью, избирательной проницаемостью для малых молекул и способны на окислительно-восстановительную деятельность (а это потенциальный двигатель для «безуглеродной» жизни).
Британцы также утверждают, что вкладывая несколько неорганических мембран друг в друга, можно создавать системы, в которых несколько химических реакций будут идти в строго заданной последовательности.

Что перекликается в опытами по воссозданию органической жизни

С чего начиналось размножение на Земле
Исследователи смоделировали молекулярный процесс, с помощью которого могли размножаться первые протоклетки на планете.

Самовоспроизводящиеся мембранные везикулы до (слева) и после (справа) добавления материала для постройки новых мембран; белыми стрелками показаны везикулы в процессе деления. (Фото авторов исследования.)

Жизнь, появившись на Земле, в первую очередь должна была научиться воспроизводить саму себя. Из чего бы ни состояли и как бы ни выглядели первые протоклетки, они должны были иметь информацию о самих себе, которую передавали бы потомкам. Как первые организмы решали эту задачу — одна из самых больших загадок в биологии.
Чтобы понять, как на планете зарождалась жизнь, исследователи пытаются воссоздать похожие процессы в лаборатории. До сих пор получить самовоспроизводящиеся молекулярно-биологические структуры с наследственной информацией не удавалось никому. А вот учёные из Токийского университета(Япония) неожиданно сильно продвинулись в этом направлении.
Созданные ими протоклетки состоят из ДНК — носителя наследственной информации — и липидов, образующих мембрану — границу, отделяющую организм от внешней среды. Идея учёных заключалась в следующей уловке: ДНК и липидная мембрана несли разноимённый заряд, а потому ДНК была заякорена на мембране. Получался пузырёк-везикула, внутри которого со стенок свисали наследственные молекулы: вполне похоже на самый первый организм на Земле. Но, кроме закреплённой ДНК, внутри протоклеток были компоненты для полимеразной цепной реакции (ПЦР). Эта реакция сейчас используется буквально везде, от фундаментальных исследований до повседневной клинической практики. ПЦР позволяет просто и быстро «размножить» генетический материал: на основе материнской молекулы ДНК с помощью специального белка-фермента штампуются дочерние копии.
Запуск ПЦР в везикулах, полученных японскими учёными, приводил к появлению большого числа новых копий ДНК, которые также прикреплялись к мембранной стенке. Затем исследователи добавляли избыток липидов, которые вливались в мембрану исходных везикул. Новые жировые молекулы собирались у свежесинтезированных молекул ДНК и в конечном счёте формировали новый пузырёк, который отрывался от дочерней протоклетки. Результаты экспериментов учёные представили в журнале Nature Chemistry.

Это настолько невероятно, что невольно пытаюсь проснуться. Словно фантастический роман читаю.
А неорганические организмы (звучит парадоксально) это уже серьёзная заявка на освоение космоса. Ведь космос по большему счёт довольно неприветлив, для нежных белковых человеков. А вот неорганики синтеты, будут в космосе чувствовать себя нормально. Лишь бы энергия была.