Генетичні «ножиці»: науковці позбавили павуків зору і змусили ткати флуоресцентну павутину

Джерело: текст дослідження

Вчені вперше успішно застосували технологію CRISPR-Cas9 для редагування генів павуків. Дослідники з Німеччини розробили протокол мікроін’єкції CRISPR у тіло самок павуків виду Parasteatoda tepidariorum. Це дало змогу змінювати гени потомства — як для вивчення їх функцій, так і для створення нових елементів.

Зокрема науковці зуміли повністю “вимкнути” гени, відповідальні за розвиток очей, а також змусили павуків створювати шовкову нитку, котра світиться червоним.

Унікальне дослідження вперше продемонструвало можливість застосування технології CRISPR-Cas9 для редагування генів у павуків. Раніше це було недосяжним через низку труднощів — зокрема, канібалізм павуків, складність вирощування та особливості їхнього геному.

У межах дослідження науковці провели два види генетичного втручання: нокаут (вимкнення) гена, відповідального за розвиток очей, і вставку гена червоного флуоресцентного білка до однієї з ділянок ДНК, що кодує шовкову нитку.

Команда вчених розробила метод мікроін’єкцій CRISPR-розчину в організм павуків Parasteatoda tepidariorum.

Зрештою, вдалося отримати два ключові результати:

• Повна втрата очей

Дослідники вимкнули ген sine oculis, який регулює розвиток очей. Унаслідок цього павуки повністю втратили органи зору, що підтвердило роль гена у формуванні всіх очей.

• Шовк, що світиться

До шовкової ДНК вчені вмонтували ген червоного флуоресцентного білка. Це дало змогу павукам виробляти шовк, що світиться червоним, без шкоди для його властивостей.

Процедура потребувала надзвичайної точності: самок павуків анестезували вуглекислим газом, після чого вводили ін’єкції в черевце, аби воно досягло яйцеклітин. Після спарювання з самцями, у потомства проявлялися зміни, котрі згодом аналізували за допомогою мікроскопії, флуоресценції, електрофорезу та секвенування.

До цього часу павуки залишалися осторонь генної інженерії — з ними складно працювати, вони агресивні, і потребують індивідуального догляду. Водночас саме павуки мають унікальні властивості: зокрема, здатність створювати надміцний шовк.

Вчені переконують, що новий метод дозволяє не лише краще зрозуміти їхню біологію, а й дає шанс створювати інноваційні матеріали на основі генетично модифікованої павутини.

Довідка. CRISPR — це технологія редагування генів, яку ще називають “генетичними ножицями”. Вона дозволяє точно змінювати або вимикати окремі ділянки ДНК, і вже використовується в дослідженнях раку, спадкових хвороб і генної інженерії рослин. Але до цього часу її не застосовували до павуків через складність їх розмноження та догляду в лабораторних умовах.

• Європейські вчені виявили невідомий раніше вид грибка, який здатен перетворювати печерних павуків на “зомбі”.
• Зі зростанням температури планети грибки можуть змінюватись і стати більш агресивними й небезпечними для людини. Це встановила група медичних дослідників і інфекціоністів з Китаю, разом з ученими з Сінгапуру і Канади.
• Вчені заявили, що до кінця століття більшість населення світу може бути під загрозою зараження хворобами, які переносять комахи, такими як малярія та денге.

• CRISPR,
• генетика,
• дослыдження,
• експеримент,
• науковцы,
• павуки,
• паутина