Výzkumné skupině pro biomateriály na univerzitě v Bayreuthu se poprvé podařilo úspěšně použít nástroj pro úpravu genů CRISPR-Cas9 u pavouků. Po genetické modifikaci pavouci produkovali červené fluoreskující hedvábí.
Pavoučí hedvábí představuje pro vědy o materiálech jedno z nejzajímavějších vláken vůbec. Je extrémně odolné proti roztržení, zároveň pružné, lehké a biologicky odbouratelné. Pokud se vědcům podaří ovlivnit výrobu pavoučího hedvábí in vivo (v živém tvorovi), mohlo by to otevřít cestu k vývoji materiálů s novými funkcemi pro širokou škálu aplikací.
V uplynulém desetiletí způsobil nástroj pro úpravu genů CRISPR-Cas9 revoluci (nejen) v biologii. Pomocí této techniky mohou vědci zacílit a vystřihnout specifická místa v DNA. Přirozené opravné mechanismy buňky pak mohou být použity buď k vyřazení genu, nebo k vložení nového. Díky své účinnosti byl nástroj CRISPR-Cas9 již použit v mnoha oblastech.
„Vzhledem k širokému spektru možných aplikací je vlastně překvapivé, že dosud nebyly provedeny žádné studie využívající CRISPR-Cas9 u pavouků,“ poznamenává hlavní autor odborník na materiály Thomas Scheibel z University of Bayreuth.
Vědci vyvinuli injekčně podávaný roztok, který obsahoval komponenty systému pro úpravu genů a také sekvenci genu pro červený fluorescenční protein. Tento roztok byl vstříknut do vajíček neoplozených samic pavouků, které byly následně spářeny se samci stejného druhu. Výsledkem bylo, že potomci pavouků s upraveným genem tkali příslušné sítě, vložený gen se tedy správně přepisoval do proteinu.
Praktický význam zrovna toto hedvábí asi nemá, nicméně slouží jako demonstrační ukázka dalších možností. Uvádí se, že metodou CRIPR by se třeba dala ještě zvýšit již tak úctyhodná pevnost pavoučích vláken v tahu.
Edgardo Santiago‐Rivera et al, Spider Eye Development Editing and Silk Fiber Engineering Using CRISPR‐Cas, Angewandte Chemie International Edition (2025). DOI: 10.1002/anie.202502068
Zdroj: Bayreuth University / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka PH: Zrovna toto mi přijde i vysloveně estetické a jako stvořené pro nějaký umělecký projekt. Nebo si vezměte takovou pavučinu potkat v noci v lese :-).