SLU-nyhet

Så spinner spindeln sin tråd

Publicerad: 04 oktober 2016

Att kunna tillverka konstgjord spindeltråd har länge varit en dröm för många forskare. Steg för steg har ett forskarlag från SLU kommit allt närmare en fungerande metod. En som har varit med under denna resa är Marlene Andersson, som snart disputerar vid SLU.

Spindeltråd är ett fascinerande material – starkare än stål, men lätt och biologiskt nedbrytbart. För att kunna producera det här materialet i stor skala måste man tillverka tråden på konstgjord väg, eftersom spindlar är svåra att ha i fångenskap och spinner små mängder tråd. Den mest framkomliga vägen mot tillverkning av trådar som liknar riktig spindeltråd är troligen att härma den naturliga spinningsprocessen.

Marlene Andersson har under sin tid som doktorand vid SLU varit med om att steg för steg öka detaljkunskapen om de kemiska förloppen i den naturliga spinningsprocessen.

Spindeltråd är gjort av proteiner (spidroiner) som förvaras i en vattenlösning i körtlar i spindelns bakkropp, innan de spinns till en tråd som dras ut av spindeln. Man har vetat att pH (surhetsgraden) i spindeltrådskörtlar är viktig för omvandlingen från vattenlösning till tråd, men detaljer kring hur pH regleras och hur pH påverkar proteinerna var länge okända.

Marlene Andersson och hennes kollegor visade först att pH-gradienten i spindelns spinnkörtel är väldigt brant och att det är tio gånger surare där tråden bildas än man tidigare trott. Vidare upptäckte man att enzymet karbanhydras – som omvandlar bikarbonat till koldioxid – finns i stora mängder i spinnkörtelns vägg och är nödvändigt för att pH-gradienten ska upprätthållas.

Dessa båda upptäckter i kombination med detaljerade studier av spidroinerna visade hur spindlarna använder pH-förändring och koldixoid för att påverka spidroinerna inom ett väl avgränsat område i körteln, och detta förklarar hur tråden kan bildas väldigt snabbt och på ett bestämt ställe i körtelns utförsgång.

De senaste stegen i utvecklingen av konstgjord spindeltråd har varit att tillverka konstgjorda spindeltrådsproteiner med hjälp av bakterier, och nu konstruerar forskarna en spinningsapparat som liknar spindeltrådskörteln.

– Vi hoppas att dessa framsteg bäddar för en framtid där konstgjord spindeltråd används som exempelvis biomaterial eller vid tillverkning av avancerade textilier, säger Marlene Andersson.

En längre populärvetenskaplig text på svenska finns på s. 57–58 i avhandlingen.

__________

MSc Marlene Andersson, institutionen för anatomi, fysiologi och biokemi, försvarar sin doktorsavhandling Mechanisms of native and artificial spinning of spider silk vid SLU i Uppsala.

Tid: Fredagen den 7 oktober 2016, kl 09:15
Plats: Sal Audhumbla, VHC, SLU, Ultuna, Uppsala
Opponent: Professor Gunnar C. Hansson, Göteborgs Universitet

Mer information
MSc Marlene Andersson
Institutionen för anatomi, fysiologi och biokemi
018-67 21 45, 0733-45 93 32, Marlene.Andersson@slu.se
https://internt.slu.se/cv-originalen/marlene-andersson/

Länk till avhandlingen (pdf)
http://pub.epsilon.slu.se/13664/

Pressbild (Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Fotograf ska anges.)

Relaterade sidor:

Kontaktinformation