Gentechnisch veränderte Spinne sprießt rote Seide

Deutsche Forscher haben die erste genetisch mit dem CRISPR-Cas9-Tool bearbeitete Spinne geschaffen, die rote Seide verschießen kann.

Illustration einer geneditierten Spinne, die rote Seide spinnen kann – Foto: IFLScience

Wissenschaftlich gesehen ist Spinnenseide extrem stark, sogar fünfmal stärker als ein gleich schweres Stahlkabel. Darüber hinaus ist Spinnenseide biologisch abbaubar, leicht und elastisch.

CRISPR-Cas9 ist ein bemerkenswertes Werkzeug zur Genomeditierung, das die Biologie revolutioniert hat und dessen Erfinder 2020 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurden. Dieses Werkzeug kann dabei helfen, Gensegmente im Genom präzise herauszuschneiden und andere notwendige Gensegmente einzufügen.

Um Parasteatoda tepidariorum, eine gewöhnliche Hausspinne, genetisch zu verändern, entwickelte das Team eine injizierbare Lösung mit einem Gen-Editierungssystem, das ein Genfragment mit einem rot fluoreszierenden Protein enthielt.

Die Lösung wird dann in die Eizellen unbefruchteter weiblicher Spinnen injiziert. Wenn sich diese Spinnen mit männlichen Spinnen paaren, entsteht eine Generation genetisch veränderter Spinnenbabys, berichtete IFLScience am 12. Mai.

Wissenschaftler haben CRISPR-Cas9 bereits zur Erzeugung von Rotaugenwespen und malariaresistenten Mücken eingesetzt, erst jetzt jedoch bei Spinnen. Das liegt daran, dass Spinnen aufgrund ihrer komplexen genetischen Ausstattung und ihres Kannibalismus im Labor schwierig zu handhaben sind.

Fluoreszierende Gene wie das rot fluoreszierende Protein werden häufig in das Genom von Versuchsorganismen eingefügt, da sie einen einfachen Indikator für den Erfolg eines Experiments liefern. Ist die Spinnenseide rot, war das Experiment erfolgreich.

„Wir haben weltweit erstmals gezeigt, dass sich mit CRISPR-Cas9 eine gewünschte Gensequenz in Spinnenseidenproteine einbringen lässt und so die Funktionalisierung dieser Seidenfasern ermöglicht“, sagte Professor Thomas Scheibel, leitender Autor der Studie und an der Universität Bayreuth tätig.

Laut Scheibel ist der Einsatz des Geneditierungswerkzeugs CRISPR-Cas9 bei Spinnenseide vielversprechend für die Materialforschung. So könnte das Werkzeug beispielsweise dazu eingesetzt werden, die ohnehin schon hohe Festigkeit von Spinnenseide noch weiter zu steigern.

Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.

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ANH THU

Quelle: https://tuoitre.vn/nhen-chinh-sua-gene-ban-ra-to-do-20250514102203994.htm