このワームは、スパイダーシルクを回転させるように遺伝子操作されています

カイコはカイコの幼虫であり、 変態の準備をするときに繭に包まれる数千種の昆虫の1つ。これは、自然界で最も勤勉な昆虫の1つであり、これまでに飼いならされた唯一の昆虫です。

中国人はシングルを収穫する芸術を完成させました、 各繭を形成する0.5マイルの長さの糸、 ワームシルクを少なくとも5つの豪華な生地に変える 000年前。ユタ州立大学の生物工学部のランディルイス博士は、高性能生体材料の新しい分野における彼の競争相手の多くがそうであるように、古代の慣習を改善しようとしています。

カイコシルクは素晴らしいスカーフや下着を作ります、 しかし、生物学者は長い間スパイダーシルクに目を向けてきました。いくつかのクモ類のウェブは、鋼の引張強度を持っています、 完全に弾力性を保ちながら。 「難しいのは、クモが縄張りで人食いであるということです。 」とルイスは言います。 「カイコとは異なり、 それらをすべてまとめて、それらが素晴らしいものになることを期待することはできません。 ハッピーティーセット。」要するに、 蜘蛛は家畜化へのあらゆる努力に抵抗してきました-言うまでもなく、 誰がクモを飼育したいですか？そして、ジャングルをぶち壊して最高の野生のクモの巣を収穫することは、費用効果が高くありません。

商業的に実行可能な方法で生産されたスパイダーシルクの空想にふける遺伝子工学者にとって、 ドットを従順なものに接続するのにそれほど時間はかかりませんが、 共同カイコ。インドの一部では、 中国と東南アジアの多く、 彼らは伝統的に田舎の農民の小屋にある小さな木箱で何千人もの人々によって飼育されています。農民はまた桑の木を育てなければなりません、 カイコが食べるのは葉だけです。絹糸を紡ぐ方法が世界の織物産業の折り畳みに巻き込まれている一方で、 ワームを育て、各繭を手でほどくという習慣は、驚くべきことに近代化の触手に触れられていません。

カイコとその遺伝子ではそうではありません、 しかし。カイコに人工着色料を与えると、「事前に染色された」絹糸が生成され、費用がかかり毒性のある絹染色プロセスが不要になります（明らかにワームに害はありません）。日本の研究者は、中国の絹貿易の世界的支配に打撃を与えるニッチな絹市場を構築することを期待して、ハイエンドのファッションデザインで使用するために暗闇で光る糸を紡ぐようにカイコを設計しました。

カイコに人工着色料を与えると、「事前に染色された」絹糸が生成され、費用がかかり毒性のある絹染色プロセスが不要になります。

しかし、カイコの遺伝子スプライシングの聖杯は、小さな幼虫にクモの糸を送り出すことです。 ケブラーを薄っぺらに見せるための製品に織り込むことができる物質。利害関係者は、潜在的なアプリケーションをめぐって何年にもわたって唾液を流してきました。 生地をはるかに超えたもの：アメリカ海軍は、あらゆる素材に付着する能力のためにスパイダーシルクを望んでいます。 水中でも;エネルギー省は、シルクタンパク質をドアパネルの製造に統合することにより、車両を軽量化し、燃料効率を高めることを望んでいます。空軍は軽量を想定していますが、 戦闘中に操作しやすい防弾チョッキ。医療用途はマップ全体にあります：火傷患者のための人工皮膚、 より良いバンドエイド、 合成靭帯、 目や多数の外科用インプラントやドラッグデリバリーメカニズムなどの繊細な臓器用のマイクロ縫合糸。

何十年にもわたる研究の後、 スパイダーシルク技術が商業化される前に、いくつかの主要なハードルが残っています。 「私たちが今持っているワームは、繭の中で約5パーセントのスパイダーシルクと95パーセントのカイコシルクを作っています。 」とルイスは言います。防弾シルクのベストが商業的に実行可能な現実であると彼が確信する前に、彼らは20から30パーセントのスパイダーシルクタンパク質の閾値に到達する必要があります。彼はまた、「遺伝子は私たちが望むほど安定していない…数世代後、クモのタンパク質の量が減少し始める」と警告している。

彼が成功した場合、そしていつ、 ルイスは、事業の拡大を開始する前に、FDAの承認プロセスに直面する必要があります。 これは遺伝子組み換え生物に関しては厳しいものです。カイコは長い間飼いならされており、飛べなくなっています。 ルイスは、公的機関や規制機関が農場から食物連鎖に入る新しい遺伝物質について抱く懸念を和らげるべきだと信じています。 「彼らはこれらの小さな小さな翼を持っています、そして私はあなたを保証します、 彼らは決して地面から降りることはありません…彼らが野生に出る確率はゼロです。」

それらが農業目的で許可された場合、 トランスジェニックカイコは、実験室から畑にそれを作る最初の非植物作物になるでしょう。しかし彼は、承認プロセスによって商業化が妨げられる可能性があることを認めています。 「規制、 率直に言って、 彼らが科学的であるという議論があるよりも堅いです、 」と彼は言います。

遺伝子工学の概念全体は議論の余地がありますが、 植物であろうと動物であろうと、 ルイスは、カイコを遺伝子操作するための環境的に適切な理由をたくさん考えることができます。強化された生地は、ナイロンやケブラーなどの合成繊維に取って代わる可能性があります。 石油製品です。彼はまた、シルクタンパク質を操作して接着剤の完全に自然な代替品にすることができるさまざまな産業用途を挙げています。 ゲル、 コーティング、 環境に有害であることが知られている物質で現在製造されているスポンジとシーラント—人間の健康ではないにしても。シルクは本質的に生体適合性のある分子「足場」であり、遺伝的に順応性があり、物理的または生物学的特性をいくつでも縫い合わせることができます。

「これはかなり環境に配慮したテクノロジーだと考えています。 」とルイスは言います。 GMOコーンを使用してバイオプラスチックを製造するのと同じように、 ルイスは、彼のシルクのアプリケーションを気候変動パズルの小さなピースと見なしています。 「CO2を取り、それを現在石油ベースのものにすることによって、大気から炭素を隔離するために彼らの役割を果たしています。カイコは、CO2を取り込んで[絹]にした植物を食べています。」

しかし、カンボジアの村人がクモの糸を放出するワームを育てるまでにはしばらく時間がかかるかもしれません。 もしあれば。技術が最終的に成功したことが証明されたとしても、 遺伝子組み換え生物を取り巻くビジネスモデルは、小さなものを排除するかもしれません、 現在、世界のほぼすべての生糸を生産している自給自足の農家は、改良されたカイコの卵にアクセスすることはありません。 「おそらく、 非常に厳しく管理される生産者の数は非常に限られていますが、 遺伝物質の知的財産権を保護するために彼が構想している企業構造のルイスは言います。 「正直に言って、 世界の一部では、テクノロジー自体を採用し、それらの製品を好転させて販売することに懸念を抱くことはありません。」

ルイスの推定では、 技術を海外に持ち出すことは、せいぜいありそうもないようです。現在、米国には商業的な絹の生産形態がまったくないため、 もし、誰がワームを成長させるのかという疑問を投げかけます。 そしていつ、 FDAの承認が与えられます。収益性の高いスパイダーシルクの養殖事業が国内で出現し始めるのでしょうか。

知るには時期尚早です、 しかし、クモの糸を紡ぐワームがパンアウトしない場合は、 ルイスにはまだプレイできるカードがいくつかあります。カイコビバリウムが収容されているUSUラボからの道を下って、 牛乳にクモの糸の遺伝子を運ぶヤギの小さな群れが住む安全な施設があります。そこからそう遠くないところにアルファルファの緑豊かな畑があります、 その小さな楕円形の葉にもクモ類のDNAが少し含まれています。キャンパス内に大腸菌の大桶が発酵している別の研究室があります。 同じクモの遺伝子を染み込ませた（ルイス博士によると、 GEバクテリアに対するFDAの承認は、植物や動物と比較して公園を散歩することです）。

防弾チョッキや軍用パラシュートなどの繊維ベースの用途は、ルイスが山羊乳から抽出したスパイダーシルクタンパク質では実現できません。 アルファルファ干し草と大腸菌、 しかし、他の提案された医療および工業製品の多くはそうです。ルイスのスパイダーシルクプロジェクトの1つが商業化に進んだ場合、 ライセンス権を購入する企業にとっては金鉱となるでしょう。農民への利益、 食物連鎖や生態系はあまり明確ではありません。