Кассия Сен-Клер - Золотая нить. Как ткань изменила историю. [калибрятина]

Новые нити императора

«Оказывается, паучий шелк и козье молоко не так сильно отличаются друг от друга».

Доктор Джеффри Тернер, исполнительный директор Nexia Biotechnologies, 2001

В первый месяц нового тысячелетия Nexia Biotechnologies , в общем-то не рекламирующая себя фирма, базирующаяся на кленовой ферме в сельской местности Канады, сделала объявление. Они наконец-то открыли способ производства паучьего шелка в больших объемах [541].

Их секретный метод никоим образом не был связан с особенно ловким или особо крупным пауком. Он опирался на совершенно других животных – на коз [542]. Nexia встроила гены кругопрядов-нефил, отвечающие за выработку шелка, в генетический код коз. Когда козы – трех самых знаменитых звали Веснушка, Пудинг и Конфетка – дали молоко, в нем содержался белок паучьего шелка. Чтобы получить шелк, коз доили, а затем извлекали из молока нужный белок и пряли нить, для которой Nexia нашла подходящее название, как в комиксах «Марвел»: BioSteel (Биосталь). (Финансовое обеспечение проекта шло от американских военных, чей интерес резко вырос, когда они выяснили, что некоторые виды паучьего шелка в пять раз прочнее кевлара, который используется для производства обычных бронежилетов). Поначалу мир был в восторге. Казалось, что люди наконец научились делать ткань, на совершенствование которой у пауков ушло 380 млн лет. Как ни печально, но рассказы о безграничных запасах паучьего шелка, полученного из козьего молока, оказались миражом. В 2009 г. Nexia обанкротилась [543].

Фундаментальная проблема для ученых и компаний, желающих воссоздать паучий шелк, заключается в ничтожной величине и сложности белков, из которых он состоит. Хотя характеристики этих белков зависят от вида пауков, их диеты и вида шелка, который был произведен, молекулярная структура часто включает в себя множество различных протеинов в сложной последовательности, делая ее невероятно трудной для воспроизводства в условиях лаборатории.

Еще одно препятствие – это нестабильность паучьего шелка. При формировании он жидкий, все время находится на грани отвердевания, но у пауков становится твердым только при прохождении через фильеры, оказывающие механическое давление, механизм которого до сих пор не понят. Для паукообразных этот переход из жидкого в твердое состояние имеет смысл, так как запасы жидкого шелка могут легко храниться в их теле и превращаться в нить по требованию. А вот для людей – имитаторов это огромное препятствие. До настоящего времени процесс так и не удалось воспроизвести в механизмах [544].

Несмотря на все эти трудности, Nexia не единственная компания, готовая рискнуть финансовым разорением и публичным позором, чтобы преодолеть их. Доктор Рэнди Льюис, специалист по молекулярной биологии в Университете штата Юта, купил стадо пауков-коз в 2009 г. и продолжил исследования. Но он не стал класть все яйца в одну корзину. Пусть Веснушка и Пудинг и были самыми фотогеничными козами в его работе, доктор Льюис ищет и другие организмы, чьи гены можно «уговорить» превратиться в необычных производителей шелка: картофель, люцерну (представитель семейства бобовых) и даже Escherichia coli , бактерию, вызывающую пищевое отравление.

Более простое решение, которое проверяют несколько различных фирм, предполагает изменение генов тутовых шелкопрядов. Одомашненные тутовые шелкопряды, Bombyx mori, уже являются очень эффективными производителями шелка. Около 40 % веса их тела заняты шелкоотделительными железами, и мастерство обращения с ними уже широко распространено. Если гены B. mori можно было бы изменить, чтобы они успешно вырабатывали паучий шелк, они удачно встроились бы в существующие цепочки поставок [545].

Но не все настолько оптимистичны, как доктор Льюис. Фриц Фольрат, биолог немецкого происхождения, изучал пауков и их шелк два десятилетия. Возможно, самая известная часть его исследований – это введение паукам различных наркотиков: ЛСД, амфетамина, кофеина и т. д., чтобы посмотреть, какое влияние они окажут на рисунок паутины. (Кстати, паутина, сотканная под влиянием кофеина, оказалась наиболее беспорядочной.) В настоящее время профессор руководит Оксфордской шелковой группой ( Oxford Silk Group ), исследовательской лабораторией, которая последние пятнадцать лет изучает химию, физику, эволюцию и экологию шелка на примере большого числа кругопрядов-нефил, живущих в переделанной оранжерее на крыше в Оксфорде [546].