Esneme kabiliyeti ve sertliği sayesinde mükemmel bir biyo-materyal olan örümcek ağı, gelecekte yapay olarak üretilebilir. Sebep ise örümcek sağmanın bir hayli yorucu olması.

Balıklardan yarasalara kadar ne bulurlarsa yiyen örümceklerin en büyük marifeti şüphesiz benzersiz bir materyal olan ağları. Dünyanın elektromanyetik alanını değiştirme özelliğine sahip olan, dahası tasarımıyla yeni nesil internet ağlarına bile ilham veren örümcek ağları, yakın gelecekte yapay olarak elde edilebilir.

Örümcekleri sağmak oldukça zor bir iş olduğu gibi birçoğu zehirli ve haliyle öldürücü örümcekleri bulmak da bir o kadar yorucu. Örümcek çiftliklerinde çektikleri çilelerden kurtulmak isteyen bilim insanları, bu sıkıntıdan kurtulmak için örümcek genlerini ipekböceklerine aktarmak veya keçilerin sütüne ipek proteinleri enjekte etmek gibi fikirler öne sürmüştü.

Örümcek ipeğini farklı kaynaklar aracılığıyla yine doğadan elde etmeyi amaçlayan bu girişimlerden farklı olarak,  en son girişim örümcek ipeğinin bileşenlerini kullanarak yapay olarak üretimini yapmak.

Kanada’nın Dalhousie Üiversitesi’nde yürütülen çalışmada, araştırmacılar moleküler yapısı ve fonksiyonu spesifik bir örümcek ipeği proteini geliştirmeye çalışıyor. Üzüm gibi kümelenmiş (anisiform) yapısındaki örümcek ağının, örümceklerin havada süzülmek için kullandığı ince ağdan (gossamer) çok daha güçlü olduğu ifade edildi.

“Örümcek ipeği bağımsız çalışan modüllerden oluşuyor”

Sentetik protein inşa edebileceğiz

Anisiform yapısındaki sentetik ipeği geliştirmek için bilim insanları ilk olarak ipeği meydana getiren proteinleri kopyalamaya çalışıyor. Jan Rainey’in başında yer aldığı ekip, bunun için proteinlerin düzenini ortaya çıkarmak zorunda. Bu aşamada, nükleer manyetik rezonans spektrografi kullanılarak asiniform yapısındaki ipeğin en ince ayrıntısını inceliyorlar.

AcSp1 adı verilen asiniform ipek proteininin üç kısmını oluşturan 200 amino asidin yapısını gözlemlemeyi başaran Rainey ve ekibi, birbirlerini tekrarlayan dizilimin Lego gibi olduğunu, yani modüler bir yapı içerdiğini ortaya çıkardı.

Popular Science’da yer alan habere göre her biri bağımsız görev yapan modüler yapının keşfi, örümcek ağı araştırmalarında önemli bir adımı temsil ediyor. Bu sayede, bilim insanlarının daha küçük parçalarda sentetik proteinler inşa ederek daha sonra ipeği oluşturan yapıyı bir araya getirebileceği belirtiliyor. En sert materyal olma özelliğini salyangoz dişine kaptırmış olsa da, örümcek ağının zamanla işlenebilmesi optikten medikale kadar insanlığa birçok fayda getirecek.

Bahsedilen sürecin halen geliştirilme aşamasında olması, oldukça zahmetli olacak yapay örümcek ağı üretiminin yakın gelecekte başlamayacağına işaret ediyor. Kısaca, örümcek sağmaya devam…