Ученые переписали ДНК пауков, чтобы те начали плести красную паутину

Александр Гайдамашко

Основные тезисы

Немецкие ученые из Университета Байройта с помощью метода CRISPR-Cas9 встроили ген красного флуоресцентного белка в ДНК пауков, что позволило им производить красный шелк.
Кроме красного белка, ученые также попытались выключить ген sine oculis, что повлияло на зрение пауков, подчеркивая его важность в развитии органов зрения.

Пауков заставили создавать красную паутину с помощью редактирования генов CRISPR

Ученые научили пауков производить ярко-красную паутину / Reve

Исследование из немецкого Университета Байройта, поддержанное ВМС и ВВС США, открывает путь к созданию инновационных "суперматериалов". Ученые использовали метод CRISPR-Cas9, чтобы встроить в ДНК домашних пауков ген красного флуоресцентного белка. Благодаря этому потомство таких пауков начало производить красный шелк.

Редактирование генов для красного шелка

Исследователи применили CRISPR-Cas9 для редактирования ДНК самок домашних пауков. В яйцеклетки неоплодотворенных особей вводили раствор с Cas9-ферментом и матрицей ДНК, кодирующей красный флуоресцентный белок. После спаривания с неотредактированными самцами потомство начало производить шелк с ярким красным оттенком, сообщает 24 Канал со ссылкой на Fast Company.

Мы впервые в мире продемонстрировали, что CRISPR-Cas9 можно использовать для включения желаемой последовательности в белки шелка паука, тем самым обеспечивая функционализацию этих шелковых волокон,
– говорит старший автор исследования и профессор Байройтского университета Томас Шайбель.

До сих пор генетические модификации пауков были направлены только на исследование эволюции и развития.

Кроме внедрения красного белка, ученые попытались выключить ген sine oculis, ответственный за формирование глаз. Результаты показали, что редактирование этого гена приводит к частичной или полной потере зрения у пауков. Это подчеркивает ключевую роль sine oculis в развитии органов зрения и может служить моделью для исследований генетических заболеваний.

Перспективы "суперматериалов"

При поддержке ВМС и ВВС США исследователи надеются разработать новое поколение волокон с уникальными свойствами. Шелк пауков уже известен своей высокой прочностью на разрыв, а добавление флуоресцентного белка может открыть новые функциональные возможности.

Несмотря на то, что конкретные сферы применения еще не определены, ученые указывают на потенциал от легких бронежилетов до сверхлегких беговых кроссовок. В своей статье команда отмечает, что возможность генетического усиления прочности шелка создает "широкий спектр возможных применений".