محققان برای اولین‌بار با پیروزی از ابزار ویرایش ژن CRISPR-Cas9 در عنکبوت‌ها منفعت بردند. بعد از اصلاح ژنتیکی، عنکبوت‌ها ابریشم فلورسنت قرمز تشکیل کردند. یقیناً مقصد نهایی تشکیل ابریشم رنگی نیست، محققان می‌خواهند از این روش برای تشکیل ابریشم محکم‌ و کاربردی‌تر منفعت گیری کنند.

بر پایه گزارش Phys، محققان دانشگاه بایرویت آلمان با منفعت گیری از فناوری ویرایش ژن CRISPR-Cas9 یک ژن نشانگر فلورسنت را در DNA پروتئین ابریشم عنکبوت‌ها داخل کردند؛ سپس فرزندان نسل تازه عنکبوت‌ها تارهایی به رنگ قرمز تشکیل کردند. تغییررنگ تارها بدین معناست که ویرایش ژن با پیروزی انجام شده است.

تحول ژن عنکبوت‌ها برای تشکیل ابریشم رنگی

ابریشم عنکبوت یکی از دلنشین‌دقت‌ترین الیاف جهان است. نخ تار عنکبوت زیاد مقاوم، الاستیکی و سبک است و در طبیعت نیز به‌راحتی تجزیه می‌بشود. با تحول ژنتیکی عنکبوت‌ها می‌توان از ابریشم آنها برای کاربردهای متعدد منفعت گیری کرد.

طی دهه قبل، ابزار ویرایش ژن CRISPR-Cas9 انقلابی در زیست‌شناسی به وجود اورده است. با این ابزار مولکولی، محققان می‌توانند مکان‌های خاصی را در DNA برش دهند، یک ژن را حذف یا ژن جدیدی داخل کنند. به علت کارایی بالا، CRISPR-Cas9 قبلاً در مطالعات بسیاری در زیست‌شناسی، علم مواد، کنترل آفات و کشاورزی منفعت گیری شده می بود. اکنون برای اولین‌بار از آن در عنکبوت‌ها به‌کار گرفته می‌بشود.

محققان در رویکرد تازه خود یک محلول حاوی توالی ژن برای یک پروتئین فلورسنت قرمز تشکیل کردند. این محلول به تخم‌های عنکبوت‌های ماده بارورنشده تزریق شد؛ بعد از جفت‌گیری با نرهای همان گونه، فرزندان عنکبوت‌هایی که ژن آنها ویرایش شده می بود، فلورسانس قرمز را در ابریشم خود نشان دادند.

محققان می‌گویند: «ما برای اولین‌بار در جهان نشان داده‌ایم که می‌توان از CRISPR-Cas9 برای گنجاندن یک توالی دلخواه در پروتئین‌های ابریشم عنکبوت منفعت گیری کرد و از این طریق می‌توان از این الیاف ابریشم منفعت برد. می‌توان از این فناوری برای افزایش استحکام کششی ابریشم عنکبوت منفعت گیری کرد.» درکل با این پیروزی می‌توان آینده‌ای را متصور شد که در آن عنکوبت‌ها ابریشمی با خواص تازه تشکیل می‌کنند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Angewandte Chemie انتشار شده است.