合成生物學(xué)使微生物能夠鍛煉肌肉

你會(huì)穿肌肉纖維制成的衣服嗎?用它們來系鞋帶，甚至作為腰帶佩戴?聽起來可能有點(diǎn)奇怪，但如果這些纖維在斷裂前能承受比棉花、絲綢、尼龍甚至防彈背心中使用的材料更多的能量，那為什么不呢?

別擔(dān)心，這種肌肉可以在不傷害任何動(dòng)物的情況下產(chǎn)生。

圣路易斯華盛頓大學(xué)麥凱維工程學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種合成化學(xué)方法來聚合工程微生物內(nèi)部的蛋白質(zhì)。這使微生物能夠產(chǎn)生高分子量肌肉蛋白肌聯(lián)蛋白，然后將其紡成纖維。

他們的研究于 8 月 30 日星期一發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

此外：“它的生產(chǎn)既便宜又可擴(kuò)展。它可以實(shí)現(xiàn)人們以前想到的許多應(yīng)用，但使用天然肌肉纖維，”能源、環(huán)境與化學(xué)工程系教授張福中說。現(xiàn)在，這些應(yīng)用可能會(huì)在不需要實(shí)際動(dòng)物組織的情況下實(shí)現(xiàn)。

張的實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的合成肌肉蛋白是肌聯(lián)蛋白，肌肉組織的三大蛋白質(zhì)成分之一。其機(jī)械性能的關(guān)鍵是肌聯(lián)蛋白的大分子尺寸。“這是自然界中已知最大的蛋白質(zhì)，”生物和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)系博士生、該論文的第一作者卡梅倫薩金特和能源、環(huán)境與化學(xué)系最近的博士畢業(yè)生克里斯托弗鮑文說。工程。

張說，長期以來，人們一直對(duì)肌肉纖維感興趣。研究人員一直在嘗試為各種應(yīng)用設(shè)計(jì)與肌肉具有相似特性的材料，例如軟機(jī)器人。“我們想知道，'為什么我們不直接制造合成肌肉?'”他說。“但我們不會(huì)從動(dòng)物身上收獲它們，我們將使用微生物來做到這一點(diǎn)。”

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