蜘蛛丝是自然界机械性能最优异的蛋白质丝纤维，其强度是钢铁的5到10倍，其弹性使得它可以吸收三倍于芳纶材料的能量，有“生物钢材”之称。蜘蛛丝的主要成分为生物蛋白，具有良好的生物相容性。因其卓越性能，可广泛应于军工、航空航天技术以及生物医学等领域，但是由于蜘蛛的特点，以天然方式大规模生产蜘蛛丝是行不通的。转基因蚕为这个问题提供了一个解决方案，使用转基因蚕生产蜘蛛丝纤维可以实现低成本、大规模的商业化。为了让蚕“吐出”蛛丝，生物与医学工程学院研究人员将蛛丝蛋白基因引入蚕的DNA中，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术和数十万次显微注射到受精卵中的方法，在蚕的腺体中表达蛛丝蛋白。
据了解，这也是首个完整全长的蜘蛛丝蛋白纤维。研究人员还开发了蚕丝的最小基本结构模型，并对转基因蛛丝蛋白进行定位修饰，使它们能够与蚕腺体中的蛋白质正常相互作用，确保纤维能够正常纺出。
相关成果以“High-strength and ultra-tough whole spider silk fibers spun from transgenic silkworms”为题，发表在细胞出版社（Cell Press）旗下期刊《物质》（Matter）上，第一作者为生物与医学工程学院博士生米俊鹏。通讯作者为生物与医学工程学院孟清教授和西南大学夏庆友教授。著名学术期刊《科学》（Science）官网对这一重要进展给予了报道和介绍。
未来，研究人员还计划开发可以产生天然和工程氨基酸蛛丝纤维的转基因蚕，一百多种工程氨基酸的引入能为工程蛛丝纤维提供无限潜力。
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