Comenzando una cadena de eventos que presumiblemente conducirá al origen del Spider-Man de nuestro universo, los investigadores en Alemania han creado que las primeras arañas del mundo se modifican genéticamente usando CRISPR tecnología.
Es poco probable que estas arañas generen superhéroes (por ahora). No son radiactivos, y aunque su ADN ha sido alterado, nada ha cambiado sobre su veneno. Todavía son arañas de casa comunes, sobre todo.
Como resultado de las modificaciones genéticas de los investigadores, algunas de las arañas carecen de ojos, mientras que otras ganaron la nueva capacidad de girar la seda roja fluorescente.
Si te estás preguntando cómo Los científicos hicieron esto, utilizaron la herramienta de edición de genes CRISPR-CAS9, que permite a los investigadores cortar el genoma de una célula en ubicaciones específicas y eliminar o insertar secuencias.
Si te estás preguntando por qué Hicieron esto, fue en gran medida una prueba de concepto. Los investigadores sintieron un potencial sin explotar, dadas las propiedades únicas de la seda de la araña, entre otras cosas, cuando se dieron cuenta de que esta tecnología de edición de genes no se había aplicado a las arañas.
“Teniendo en cuenta la amplia gama de posibles aplicaciones, es sorprendente que no haya habido estudios hasta la fecha utilizando CRISPR-CAS9 en las arañas”. dice Autor principal Thomas Scheibel, bioquímico de la Universidad de Bayreuth.
Las arañas son maravillas de la naturaleza. Han logrado un éxito evolutivo impresionante, habiendo existido para algunos 400 millones de años y diversificado en más de 50,000 especies conocidas. Ellos clasifican Séptimo en la diversidad de especies totales Entre todas las órdenes de organismos.
Su seda es de particular interés. Hay al menos siete tipos entre variedades de tejedor de orbe solo, cada uno con atributos y usos distintos por las arañas. Algunas sedas de araña cuenta con resistencia a la tracción Comparable al acero, por ejemplo, pero con relaciones de resistencia / peso sin igual, sin mencionar la elasticidad y la flexibilidad.
Los humanos han tratado de aprovechar la magia de la seda de araña, pero en vano. La mayoría de las arañas son depredadores territoriales intolerantes a la compañía, evitándonos cultivarlos como gusanos de seda.
Mientras que las sedas de araña sintética están mejorando rápidamente, ahora se informa que rivalizando con el original – Aún puede haber un valor único en aprender a editar los genes para la seda de araña in vivo, sostienen los investigadores.
Dada la falta de precedentes para la edición de genes con arañas, Scheibel y sus colegas comenzaron con un objetivo más simple de eliminar (o “noquear” un gen.
Esperando resultados claros, eligieron sine oculisun gen involucrado con el desarrollo ocular.
Luego, los investigadores diseñaron una versión del sistema de edición de genes para que se ajuste a su tarea, que se inyectó en los abdomen de las arañas femeninas anestesiadas de la araña de la casa común (Parasteatoda tepidariorum).
Estos componentes CRISPR actuaron sobre las células del huevo de la araña, que cuando se combinan más tarde con el ADN masculino, dieron lugar a arañas sin ojos.
Habiendo establecido un proceso para la modificación genética en las arañas domésticas, el siguiente paso fue jugar con genes de seda. Los investigadores eligieron un gen para la producción de spidroins, las proteínas principales en la seda de la araña, que se encuentran en el tipo más fuerte de seda de araña.
Como en el experimento anterior, inyectaron una solución dirigida en arañas hembras, esta vez con una secuencia genética para una proteína fluorescente roja.
Algunos arañas más tarde provocaron seda de draglina fluorescente roja, proporcionando evidencia de un “golpe” exitoso de la secuencia del gen en una proteína de seda.
“Hemos demostrado, por primera vez en todo el mundo, que CRISPR-CAS9 se puede usar para incorporar una secuencia deseada en las proteínas de seda de araña, lo que permite la funcionalización de estas fibras de seda”, Scheibel dice.
“La capacidad de aplicar CRISPR La edición de genes a la seda de araña es muy prometedora para la investigación de ciencias de los materiales; por ejemplo, podría usarse para aumentar aún más la resistencia a la seda de araña ya alta “.
El estudio fue publicado en Angewandte Chemie.