Avslöjar spindeltrådens hemligheter

Anna Rising vill undersöka och avslöja hur spindlar spinner sin tråd – den segaste fibern vi känner till. Hon vill kartlägga hur spindelns specialiserade celler fungerar och hur spindlarna har löst problem kopplade till en massiv proteinproduktion. Resultaten kan få betydelse för att kunna ersätta plastfibrer med miljövänligare alternativ, men också för läkemedels- och matindustrin.

Spindlar har utvecklats under mer än 400 miljoner år och kan med hjälp av specialiserade körtlar spinna upp till fem olika typer av trådar med olika egenskaper. En av dessa trådtyper är den segaste fibern människan känner till och den kan spindeln spinna blixtsnabbt, utan att använda sig av höga temperaturer, starka kemikalier eller lösningsmedel.

Mycket talar för att spindlarna, för att klara av detta, har utvecklat unika mekanismer som idag är okända, men som kan lära oss mycket om naturens egna lösningar på problem som även drabbar människor. Ett exempel är sjukdomar orsakade av proteiner som klumpar ihop sig, såsom Alzheimers och Parkinsons sjukdom.

Anna Risings forskargrupp har upptäckt att både spindeltrådskörtlarna och spindeltrådarna är mycket mer komplexa än vad man tidigare trott, eftersom de involverar fler celltyper och fler proteiner än vad som tidigare var känt. 

Skräddarsydda egenskaper med hjälp av AI

Ett viktigt mål är att klargöra hur spindeltrådskörtlarna är uppbyggda och klarar av konststycket att omvandla en proteinlösning till fibrer inom loppet av millisekunder. Ett annat är att utveckla AI som kan beskriva sambandet mellan en spindeltråds proteinkomposition och dess mekaniska egenskaper, vilket kan göra det möjligt att skräddarsy konstgjord spindeltråd med de egenskaper man vill att den ska ha. Dessutom vill forskarna utforska funktionen hos hittills okända spindeltrådsprotein. 

Risings laboratorium var först i världen med att producera konstgjord spindeltråd med en metod som liknar spindlarnas. Dessa trådar är dock inte lika starka som äkta spindeltråd, något som kan bero på att viktiga komponenter saknas eller på att spinningsmetoden behöver förbättras. Dessa aspekter kommer också att undersökas, med målet att kunna producera trådar med förbättrade egenskaper.