دستاورد محققان در علم ژنتیک: عنکبوت‌ها برای اولین‌بار ابریشم رنگی تولید کردند

محققان اولین‌ بار در استفاده از ابزار ویرایش ژن CRISPR-Cas9 در عنکبوت‌ها موفق شدند. پس از اصلاح ژنتیکی، عنکبوت‌ها ابریشم فلورسنت قرمز تولید کردند. البته هدف نهایی تولید ابریشم رنگی نیست، محققان می‌خواهند از این روش برای تولید ابریشم محکم‌ و کاربردی‌تر استفاده کنند.

براساس گزارش Phys، محققان دانشگاه بایرویت آلمان با استفاده از فناوری ویرایش ژن CRISPR-Cas9 ژن نشانگر فلورسنت را در DNA پروتئین ابریشم عنکبوت‌ها وارد کردند؛ سپس فرزندان نسل جدید عنکبوت‌ها تارهایی قرمزرنگ تولید کردند. تغییر رنگ تارها به این معناست که ویرایش ژن با موفقیت انجام شده است.

تغییر ژن عنکبوت‌ها برای تولید ابریشم رنگی

ابریشم عنکبوت یکی از جالب‌ترین الیاف جهان است. نخ تار عنکبوت بسیار مقاوم، الاستیکی و سبک است و در طبیعت نیز به‌راحتی تجزیه می‌شود. با تغییر ژنتیکی عنکبوت‌ها می‌توان از ابریشم آنها برای کاربردهای متعدد استفاده کرد.

دهه گذشته، ابزار ویرایش ژن CRISPR-Cas9 انقلابی در زیست‌شناسی ایجاد کرده است. با این ابزار مولکولی، محققان می‌توانند مکان‌های خاصی را در DNA برش دهند، یک ژن را حذف یا ژن جدیدی وارد کنند. به‌دلیل کارایی بالا، CRISPR-Cas9 قبلاً در مطالعات متعددی در زیست‌شناسی، علم مواد، کنترل آفات و کشاورزی استفاده شده بود. اکنون اولین‌ بار است در عنکبوت‌ها به‌ کار گرفته می‌شود.

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

محققان می‌گویند: «اولین‌ بار در جهان نشان داده‌ایم می‌توان از CRISPR-Cas9 برای گنجاندن توالی دلخواه در پروتئین‌های ابریشم عنکبوت استفاده کرد و از این طریق می‌توان از این الیاف ابریشم بهره برد. می‌توان از این فناوری برای افزایش استحکام کششی ابریشم عنکبوت استفاده کرد.» درکل، با این موفقیت می‌توان آینده‌ای را متصور شد که در آن عنکوبت‌ها ابریشم با خواص جدیدی تولید می‌کنند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Angewandte Chemie منتشر شده است.