Közönséges házi pókkal már mindenki találkozott. Van, aki kedveli, de legalábbis elviseli az állatokat otthonában, az arachnofóbiások viszont sikoltozva menekülnek előlük. Szakértők egy csoportja pedig ránézve egy ilyen a pókra az innovációra és a jövőre gondolt: és meg is alkották az első CRISPR-Cas9 módosított pókot.
A CRISPR-Cas9 egy figyelemre méltó génszerkesztő eszköz, amely forradalmasította a biológiát, és kifejlesztői Nobel-díjat kaptak. A segítségével a genomból pontosan meghatározott darabokat lehet kivágni, és más szakaszokat beilleszteni. Jelenleg eszközként használják különböző betegségek gyógyítására és biológiai folyamatok megismerésére. Nem ez az első alkalom, hogy ízeltlábúakon használják a megoldást. A múltban sikeresen hoztak létre vörös szemű darazsakat és maláriának ellenálló szúnyogokat is a segítségével. Most pedig a pókok kerültek sorra.
Az egyik ok, amiért ez korábban nem történt meg, az, hogy a pókok nehezen kezelhetők a laboratóriumban. Sokszínű csoportot alkotnak, összetett genomszerkezettel rendelkeznek, és kannibalista természetük miatt elkülönítve kell nevelni őket, különben felfalják lakótársaikat. Ennek ellenére a Parasteatoda tepidariorum kapcsán elért eredmények lehetővé tették, hogy ez a faj kutatási modellé váljon.
A kutatócsoport a pókselyemmel kezdett játszani. A pókselyem hihetetlenül erős és kutatási szempontból érdekes anyag, mivel ötször erősebb, mint egy azonos súlyú acélszál, szakadásálló, ugyanakkor biológiailag lebomló, könnyű és rugalmas. A pókok genetikai módosítására a szakértők egy injekciós megoldást dolgoztak ki. Ez egy génszerkesztő rendszert tartalmazott, amelybe egy vörös fluoreszcens fehérje génszekvenciáját helyezték. Ezt az oldatot aztán a nőstény pókok petesejteibe fecskendezték, és amikor ezek a pókok hímekkel párosodtak, ez genetikailag módosított utódokat eredményezett.
Fluoreszcens génszakaszokat, mint például a vörös fluoreszcens fehérjéket, egyébként gyakran juttatnak be kísérleti organizmusokba, mivel így könnyen megállapítható, hogy működött-e vagy sem a kísérlet. „Világszerte elsőként bizonyítottuk, hogy a CRISPR-Cas9 segítségével egy kívánt szekvenciát be lehet építeni a pókselyem fehérjéibe, és ezáltal lehetővé válik e selyemszálak funkcionalizálása” – mondja Thomas Scheibel, a Bayreuthi Egyetem biológiai anyagokkal foglalkozó tanszékének vezetője és az eredményekről beszámoló tanulmány vezető szerzője.
„A CRISPR génszerkesztés pókselyemre való alkalmazásának lehetősége nagyon ígéretes az anyagtudományok számára – például a pókselyem már amúgy is nagy szakítószilárdságának további növelésére lehetne használni” – folytatja a kutató.
