Дослідники з Університету Байройта вперше застосували технологію редагування генів CRISPR-Cas9 для модифікації павуків. Генетично змінені членистоногі почали виробляти червоний флуоресцентний шовк і плести з нього павутину. Про це йдеться в статті, опублікованій у науковому журналі Angewandte Chemie.
Експеримент провели на звичайних домашніх павуках виду Parasteatoda tepidariorum. Науковці розробили ін’єкційний розчин із компонентами системи редагування генів та послідовністю гена червоного флуоресцентного білка. Розчин вводили в яйця самок павуків, яких потім спарювали з самцями.
«Ми вперше у світі показали, що CRISPR-Cas9 можна використовувати для включення потрібної послідовності в білки павучого шовку й забезпечувати функціоналізацію цих шовкових волокон», – заявив Томас Шайбель, керівник дослідження та завідувач кафедри біоматеріалів Університету Байройта.
Спостереження за потомством модифікованих павуків підтвердило успіх експерименту. Нитки павутини світилися червоним світлом при флуоресцентному освітленні. Це довело, що потрібну генетичну послідовність успішно вбудували в структуру білка шовку.
Павучий шовк приваблює дослідників унікальними властивостями. Він поєднує винятковий опір, пружність, легкість і здатність до біологічного розкладання. Ці особливості роблять павучий шовк цінним матеріалом для різних завдань – від текстилю до біомедичних імплантатів та екологічно чистих матеріалів.
Можливість задавати властивості павутини дозволить одержувати матеріали, котрі краще підходять для конкретного застосування. Наприклад, можна підвищити й без того високий опір павучого шовку на розрив, зазначають розробники.
Відкриття німецьких вчених може докорінно змінити виробництво біоматеріалів. Технологія дозволить створювати павучий шовк із заданими характеристиками для медицини, текстильної промисловості й інших галузей.
Це дослідження є черговим підтвердженням того, наскільки різноманітними можуть бути павуки та їхні здібності. Дослідники з Хуачжунського сільськогосподарського університету нещодавно виявили не менш дивовижну поведінку в павука Araneus ventricosus. Цей вид, поширений у Китаї, Японії й Кореї, використовує складну стратегію полювання, маніпулюючи світлячками під час захоплення здобичі.