В новом исследовании, опубликованном в журнале Angewandte Chemie, ученые из Байройтского университета в Германии впервые в истории применили технологию CRISPR-Cas9 для редактирования генома обыкновенного домашнего паука. В результате потомство этого паука начало производить светящуюся паутину.
Ученые создали первого генетически модифицированного паука с красной светящейся паутиной
Немецкие ученые впервые применили технологию CRISPR-Cas9 для модификации пауков, заставив их производить красную светящуюся паутину. Исследование может изменить подход к созданию прочных и экологичных материалов будущего.
Unsplash
CRISPR-Cas9 – это точнейший «молекулярный скальпель», способный удалять, заменять и вставлять гены. За разработку этой технологии в 2020 году была вручена Нобелевская премия. До пауков с ее помощью уже редактировали ДНК у ос и комаров, но восьминогие оказались гораздо более сложными: они агрессивны, требуют индивидуального содержания и обладают запутанным геномом.
Светится – значит работает
Исследователи выбрали для работы вид Parasteatoda tepidariorum – он оказался более «удобным» для лабораторных условий. Внутрь неоплодотворенных яиц самок ученые ввели ген редкой флуоресцентной белковой метки. После спаривания с самцами у потомства проявились первые признаки успешной модификации: красный свет в нитях паутины под определенным освещением.
Такой флуоресцентный сигнал – простой и надежный способ понять, сработал ли генетический эксперимент. Он подтверждает, что вставленная последовательность действительно встроилась в белки паучьей паутины.
От паутины к материалам будущего
Паутина – один из самых интересных природных материалов. Он в пять раз прочнее стали при той же массе, при этом легкий, эластичный и биоразлагаемый. Управление его составом может открыть путь к созданию новых сверхпрочных и экологичных материалов для медицины, техники и даже авиации.
Исследователи также надеются, что их работа поможет лучше понять структуру паутины и механизмы ее производства в живом организме. Это, в свою очередь, может привести к созданию полностью искусственных аналогов.