Mesterséges pókfonálon dolgoznak

A pókfonál erősebb, mint az acél, miközben jobban nyúlik, mint a kevlár - nem csoda tehát, hogy az anyagipar hőn áhított vágya elsajátítani az előállításának fortélyait. John Gosline biológus szinte egész munkássága során a számtalan különböző fonáltípus közül a legerősebbet tanulmányozta, amelyből a "vontatókötelek", valamint a háló kerete és sugarai készülnek. 
    

Két pókfaj, az Araneus diadematus és a Nephila clavipes ezen fonalainak fehérjefelépítését vizsgálta meg, és egyetlen lényegi eltérést fedezett fel: Az araneus fonalában sokkal több a prolin nevű aminosav. Eredményeit a Journal of Experimental Biology című szaklapban adta közre.
    

Tanítványával együtt megvizsgálták a két pókfonál mechanikai tulajdonságait, és arra a következtetésre jutottak, hogy szárazon szinte ugyanúgy viselkednek a prolintartalomtól függetlenül. Nedves környezetben azonban teljesen másképp reagáltak: az araneus fonala sokkal jobban összeugrott és megduzzadt, mint a kevés prolint tartalmazó nephilafonál, míg utóbbi tízszer merevebb volt nedvesen, mint az előbbi. A fehérjék szerkezetét vizsgálva pedig kiderült, hogy a nephila fonalában azok sokkal rendezettebbek voltak, mint az araneuséban - nedvességtől függetlenül. A nedves fonalakat megnyújtva a nephila-fonálban sokkal inkább nőtt a szervezettség foka, mint a másik fajéban.
    

Gosline szerint a prolin aminosavról ismeretes, hogy megszakítja a fehérjék háromdimenziós szerkezetét, tehát a sok prolint tartalmazó fehérje sokkal kesze-kuszább lesz, mint az, amelyikben kevés van. Az araneus fonala 16% prolint tartalmaz, leginkább a fehérje kristályos struktúráinak kapcsolódási pontjainál - ettől lesz rugalmasabb a fonál. A nephila fonala viszont csekély prolintartalmánál fogva merevebb. 
   

  Elméletét demonstrálandó, a biológus a nedves fonalakat megnyújtotta, miközben 10 és 30 °C közt változtatta a hőmérsékletet, és mérte a nyújtott állapot fenntartásához szükséges apró erőket. A nephilafonál esetében az erő nem változott, míg az araneusnál a hőmérséklettel egyenes arányban nőtt. Ez bizonyítja, hogy a kevés prolint tartalmazó pókfonál egy merev rugóra, míg a prolinban gazdag fonál inkább gumiszalagra hasonlít.