В продължение на години технологията CRISPR-Cas9 преобразява генното инженерство — позволявайки бърза и лесна редакция. Но досега никой не беше използвал CRISPR-Cas9 върху паяци.

Изследователи от Университета в Байройт успешно отгледаха първия в света ГМО паяк, модифициран с CRISPR-Cas9, който произвежда червена флуоресцентна паяжина. За тази цел те използвали често срещан домашен паяк от вида Parasteatoda tepidariorum.

Много паяци са канибали и имат разнообразна и сложна геномна структура, което прави генетичната манипулация и отглеждането на потомството изключително трудно. Поради това паяците са слабо представени в лабораторните изследвания. За да преодолеят тези пречки, учените разработили нов CRISPR разтвор, съдържащ гена за червен флуоресцентен протеин, който инжектирали в неоплодени яйца на паяци.

Процесът на микроинжектиране бил особено сложен. Необходимо било паяците да бъдат упоени с CO₂, за да не се движат по време на процедурата. След възстановяване женските били чифтосани с мъжки от същия вид. Потомството започнало да преде паяжина, съдържаща червен флуоресцентен протеин — доказателство, че генната редакция е била успешна, без да се нарушава процесът на образуване на нишката.

"Демонстрирахме за първи път в света, че CRISPR-Cas9 може да се използва за въвеждане на желана последователност в протеините на паяжината, позволявайки функционализация на тези нишки", казва проф. д-р Томас Шайбел, старши автор на изследването.

Паяжината е удивително природно влакно, известно със своята изключителна устойчивост на скъсване, еластичност, лекота и биоразградимост. Успешният експеримент може да отвори вратата към нови функционалности и разширено приложение в материалознанието и биотехнологиите.

"Възможността да прилагаме CRISPR редакция върху паяжина е многообещаваща за научните изследвания в областта на материалознанието — например за допълнително повишаване на вече високата якост на опън на паяжината", допълва Шайбел.

Проучването не се фокусирало единствено върху създаването на оцветена паяжина. Екипът провел и експерименти с метод, известен като CRISPR-KO, при който се "изключва" или заглушава определен ген. В случая изследователите изследвали ефекта от премахването на ген, наречен so.

Смятало се, че този ген е от решаващо значение за развитието на очите при паяците, а чрез метода CRISPR-KO учените потвърдили тази хипотеза — блокирането на гена so довело до паяци без очи. Това представлява важна стъпка към по-добро разбиране на генетиката на този слабо проучен вид и потвърждава ролята на гена в оформянето на зрителната система на арахнидите.

Изследването е публикувано в списанието Angewandte Chemie International Edition.