Ученые модифицировали пауков и заставили их плести светящуюся паутину: как им это удалось
Паук, на первый взгляд, это всего лишь еще один нежеланный гость, притаившийся в углу комнаты, обычно просто занимающийся своими делами. Но то, что раньше казалось существом, от которого стоит держаться на расстоянии вытянутой руки, теперь пробралось и в самое сердце передовых биотехнологий, ознаменовав момент в истории необычайным достижением в области редактирования генов.
Об этом пишет IFLScience.
Исследовательская группа из Университета Байройта под руководством профессора доктора Томаса Шайбеля сумела сделать то, чего никто до нее не делал: успешно применить революционную систему редактирования генов CRISPR-Cas9 к пауку. CRISPR-Cas9, которую часто называют молекулярными ножницами, позволяет ученым с точностью вырезать и вставлять участки ДНК.
У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!
Этот инструмент уже изменил медицинские и биологические исследования по всему миру. Предыдущие проекты с использованием этого инструмента были направлены на насекомых, таких как осы и комары, но пауки, с их печально известными трудностями в лабораторных условиях и привередливой биологией, долгое время избегали подобных экспериментов — до сих пор.
Пауки, особенно распространенный вид Parasteatoda tepidariorum, представляли собой целую паутину проблем для ученых. В отличие от более сговорчивых лабораторных животных, эти арахниды по своей природе одиночки и обладают каннибализмом, что делает их разведение и изучение тем еще искусством.
Кроме того, их генетический состав сложнее, чем у многих других беспозвоночных, что требует применения инновационных методов, чтобы закрепиться в их ДНК. Однако привлекательность их шелка — чуда природной инженерии, известного своей прочностью, гибкостью и способностью к биологическому разложению, сделала эту погоню стоящей для ученых, решивших открыть новые возможности.
Чтобы проникнуть в паучий микромир, исследователи создали инъекцию, содержащую смесь для редактирования генов CRISPR вместе с геном красного флуоресцентного белка — маркером, сигнализирующим об успехе. Эта смесь была деликатно введена в ооциты неоплодотворенных самок пауков, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Angewantde Chemie.
Когда самки спарились, произошел маленький момент триумфа: их потомство произвело светящийся шелк, свидетельствующий о том, что генетические изменения закрепились. Эта флуоресцентная подпись была не простой демонстрацией и она подтвердила, что механизм производства шелка у пауков был эффективно изменен, что открывает путь для будущих усовершенствований в материаловедении.
По словам профессора Шайбеля, последствия этого эксперимента огромны для самых разных отраслей. Встраивая новые последовательности непосредственно в белки паучьего шелка, исследователи теперь могут подумать о создании шелковых волокон для специальных целей — возможно, сделать их еще более прочными или добавить новые свойства, такие как антибактериальные функции или чувствительность к окружающей среде.
Пока что это доказательство концепции создает основу для новой эры, когда природные материалы, такие как паучий шелк, могут быть биоинженерией для всего — от медицинских швов до высокопроизводительного текстиля, соединяя элегантность природы с точностью современной науки.
Ранее Фокус писал о клопах-убийцах, использующих смертоносный инструмент для захвата добычи. Ученые обнаружили редкий пример насекомых, использующих дополнительные инструменты и хитрость, чтобы одолеть соперников.
Также Фокус писал о том, что огромные "пауки-скромники" стремительно распространяются по многим городам. Многие люди испытывают, мягко говоря, неприятные ощущения, сталкиваясь с пауками. Людям с арахнофобией стоит приготовиться, ведь ученые предупредили, что большой и страшный представитель этого семейства все стремительнее распространяется по планете.