Acesta e primul păianjen modificat genetic din lume! O echipă de cercetători de la Universitatea din Bayreuth a realizat un progres remarcabil în domeniul ingineriei genetice, marcând o premieră mondială: au reușit să creeze, pentru prima dată, un păianjen modificat genetic folosind tehnologia revoluționară CRISPR-Cas9. O premieră mondială în știință: Primul păianjen modificat genetic produce mătase roșie fluorescentă Prin această intervenție genetică extrem de precisă, savanții au introdus o modificare specifică în genomul păianjenului, determinându-l să producă o mătase cu proprietăți inedite. Firul rezultat prezintă o fluorescență roșie distinctă, vizibilă cu ochiul liber, semn al reușitei inserării genelor dorite, notează cei de la newatlas.com. Această strălucire roșie nu este doar spectaculoasă din punct de vedere vizual, ci și o dovadă clară a eficienței manipulării genetice realizate asupra organismului, deschizând noi posibilități în cercetarea biomaterialelor și aplicațiilor bioingineriei. CRISPR-Cas9 – cea mai avansată tehnologie de editare genetică CRISPR-Cas9 reprezintă una dintre cele mai avansate tehnologii de editare genetică dezvoltate până în prezent, aducând transformări semnificative în domenii precum medicina personalizată, biotehnologia agricolă și cercetarea fundamentală. Această metodă permite modificarea extrem de precisă a ADN-ului, deschizând posibilități care, până recent, păreau imposibile. Cu toate acestea, aplicarea sa asupra păianjenilor a fost mult timp evitată, din cauza mai multor provocări biologice și tehnice. Natura lor canibalică – care îi face greu de crescut în colectivitate –, complexitatea secvenței genetice și dificultățile întâmpinate în reproducerea și îngrijirea acestora în condiții de laborator au constituit bariere semnificative în calea cercetării. Citește și: Tarantula, singurul păianjen care poate trăi 2 ani fără mâncare Pentru a depăși aceste limite, cercetătorii au ales o specie de păianjen relativ comună și bine studiată: Parasteatoda tepidariorum, cunoscută și sub numele de păianjen de casă comun. Intervenția genetică a început prin microinjecția unei soluții care conținea componentele sistemului CRISPR-Cas9, alături de o secvență genetică ce codifică o proteină fluorescentă roșie. Această injecție a fost realizată direct în ouăle nefertilizate ale femelelor, într-un moment critic al dezvoltării embrionare, când modificările genetice pot fi transmise stabil către descendenți. Păianjenii au fost anesteziați folosind dioxid de carbon Pentru a permite injectarea cu precizie, păianjenii au fost anesteziați folosind dioxid de carbon (CO₂), o procedură delicată menită să reducă stresul și să imobilizeze temporar femelele. După această etapă, păianjenii modificați genetic au fost împerecheați cu masculi din aceeași specie, iar rezultatul a confirmat succesul intervenției: urmașii au început să producă pânze care conțineau fire vizibil fluorescente, de un roșu intens. Acest rezultat spectaculos demonstrează nu doar eficiența metodei CRISPR-Cas9 în organismele arahnide, ci și potențialul uriaș al bioingineriei în dezvoltarea de noi materiale cu proprietăți personalizate. Această descoperire marchează un moment de referință la scară globală, demonstrând pentru prima oară că tehnologia CRISPR-Cas9 poate fi utilizată cu succes pentru a insera secvențe genetice precise direct în genele care controlează sinteza mătăsii de păianjen. Citește și: Imagini nemaivăzute până acum cu păianjeni de mare uriași, în largul Insulelor Vulcanice / VIDEO Prin această intervenție inovatoare, cercetătorii au arătat că este posibil nu doar să altereze structura genetică a organismului, ci și să influențeze compoziția moleculară a unei substanțe biologice complexe, cum este mătasea. Mătasea produsă de păianjeni este recunoscută drept unul dintre cele mai impresionante materiale naturale Astfel, acest progres deschide calea către proiectarea și fabricarea unor materiale naturale cu proprietăți modificate – de exemplu, mătase cu rezistență, elasticitate sau culoare adaptate în funcție de nevoi specifice. În esență, cercetarea demonstrează că funcționalitatea fibrelor produse de păianjeni poate fi controlată și personalizată prin inginerie genetică de înaltă precizie, cu potențiale aplicații vaste în domenii precum medicina regenerativă, textilele inteligente și nanotehnologia. „Am demonstrat, pentru prima dată la nivel mondial, că CRISPR-Cas9 poate fi utilizat pentru a încorpora o secvență dorită în proteinele mătăsii de păianjen, permițând astfel funcționalizarea acestor fibre de mătase”, a specificat profesorul Dr. Thomas Scheibel, autorul principal al studiului. Mătasea produsă de păianjeni este recunoscută drept unul dintre cele mai impresionante materiale naturale, datorită combinației sale unice de proprietăți: are o rezistență mecanică comparabilă cu cea a oțelului, este extrem de elastică, surprinzător de ușoară și complet biodegradabilă. Aceste calități o fac un candidat ideal pentru numeroase aplicații de înaltă performanță. Posibilitatea de a modifica genetic aceste fibre, prin tehnologii de editare precum CRISPR-Cas9, deschide perspective complet noi în domeniul materialelor avansate. Prin inserarea unor secvențe genetice specifice, structura și comportamentul mătăsii pot fi ajustate pentru a-i conferi caracteristici suplimentare – fie o durabilitate și mai mare, fie capacități noi precum fluorescența, conductivitatea electrică sau compatibilitatea cu țesutul uman. Astfel de fibre ar putea fi utilizate pentru realizarea de fire de sutură bioactive Această capacitate de „funcționalizare” a mătăsii naturale ar putea revoluționa mai multe industrii. În domeniul biomedical, astfel de fibre ar putea fi utilizate pentru realizarea de fire de sutură bioactive, implanturi flexibile sau suporturi pentru regenerarea țesuturilor. În sectorul tehnologic, ele ar putea servi ca materii prime pentru senzori ultra-subțiri, materiale compozite de ultimă generație sau textile inteligente cu funcții adaptabile. Într-o lume în care sustenabilitatea și performanța sunt esențiale, mătasea de păianjen modificată genetic se conturează ca un material al viitorului, cu un potențial de aplicare vast și revoluționar. Sursa foto: University of Bayreuth