В результате экспериментов членистоногие с измененным геномом начали производить красный флуоресцентный шелк для паутин. Это открывает возможность в будущем использовать пауков для создания материалов с заданными свойствами.
"Мы впервые в мире продемонстрировали, что CRISPR-Cas9 можно использовать для включения желаемой последовательности в белки паучьего шелка, тем самым обеспечивая функционализацию этих шелковых волокон", - сказал Томас Шайбель, руководитель исследования, заведующий кафедрой биоматериалов Университета Байройта
Эксперименты провели на обыкновенных домашних пауках (Parasteatoda tepidariorum). Ученые разработали инъекционный раствор, содержащий компоненты системы редактирования генов и последовательность гена красного флуоресцентного белка. Раствор вводили в яйца неоплодотворенных самок пауков, которых затем спаривали с самцами.
Наблюдение за потомством модифицированных пауков подтвердило успех эксперимента: нити паутины демонстрировали отчетливое красное свечение при флуоресцентном освещении. Это доказывает, что желаемая генетическая последовательность была успешно встроена в структуру белка шелка.
Паучий шелк привлекает внимание исследователей благодаря уникальным свойствам. Он сочетает исключительную прочность, эластичность, легкость и биоразлагаемость. Эти особенности делают паучий шелк ценным материалом для различных задач: от тканей до биомедицинских имплантатов и экологически чистых материалов.
Возможность задавать свойства паутины можно использовать, чтобы получать материалы, которые лучше подходят для конкретного применения. Например, можно повысить и без того высокую прочность паучьего шелка на разрыв, отмечают разработчики.