Истражуваниот обичен домашен пајак (Parasteatoda tepidariorum) произвел црвена флуоресцентна свила откако бил генетски уреден со помош на CRISPR-Cas9. Алатката за уредување гени CRISPR-Cas9 за прв пат успешно се користи кај пајаците, што резултира со производство на црвена флуоресцентна свила.
Свилата на пајакот е неверојатно природно влакно. Ги плени научниците со децении поради нејзините извонредни својства: неверојатно е силна, еластична, лесна и биоразградлива. Оваа уникатна комбинација на карактеристики има огромен потенцијал за нови апликации доколку можеме да ги разбереме и да ги подобриме нејзините природни квалитети.
Манипулирањето со производство на свила од пајак во жив пајак долго време е пречка, но новото истражување на Универзитетот во Бајројт ја унапредува оваа способност користејќи алатки за уредување гени.
„Докажавме, за прв пат во светот, дека CRISPR-Cas9 може да се користи за инкорпорирање на саканата низа во протеините од свила на пајакот, со што се овозможува функционализација на овие свилени влакна“, вели професор д-р Томас Шајбел, претседател на биоматеријали на Универзитетот во Бајројт и виш автор на студијата.
CRISPR-Cas9, револуционерна алатка за уредување на гени, прецизно ја таргетира и ја модифицира ДНК со сечење или вметнување гени. Оваа високо ефикасна молекуларна алатка има широко распространета употреба кај растенијата, животните, па дури и бактериите.
И покрај неговото широко распространето влијание низ бројни биолошки полиња, тој никогаш не бил применет на пајаците досега. Тимот вели дека контролирањето на производството на пајакова свила кај живите пајаци е од витално значење за разбирање на структурата на конецот. Оваа структура е она што и дава на свилата на драглин извонредните својства, како што се силата, еластичноста и цврстината.
Увидите би можеле да доведат до развој на нови функционалности на свила за широк опсег на апликации, од напреден текстил и биомедицински импланти до специјализирани сензори и одржливи материјали.
Оваа нова студија вклучувала развој на раствор за инјектирање со систем за генско уредување и црвен флуоресцентен протеински ген секвенца. За да се изврши тешкото микроинјектирање, истражувачите морале да ги анестезираат пајаците користејќи CO2 за да не се движат. Тимот го инјектирал овој специјално формулиран раствор во јајцата на неоплодените женски пајаци. Овие женки потоа биле спарени со мажјаци од истиот вид.
Извонреден исход бил тоа што потомците од овие генетски уредени пајаци покажале црвена флуоресценција во нивната драглин свила. Оваа блескава свила е јасен доказ дека саканата генетска секвенца била успешно вметната во свилениот протеин.
Студијата е објавена во списанието Angewandte Chemie.
(Interesting Engineering)
(фото: Pixabay)
