Per la prima volta l'editing genico nei ragni
La prole produce fibre di seta rosse fluorescenti
Il gruppo di ricerca sui biomateriali dell'Università di Bayreuth ha applicato per la prima volta con successo lo strumento di editing genetico CRISPR-Cas9 ai ragni. In seguito alla modifica genetica, i ragni hanno prodotto seta rossa fluorescente. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie.
Negli ultimi dieci anni, lo strumento di editing genetico CRISPR-Cas9 ha rivoluzionato la biologia. Grazie a questo strumento molecolare, i ricercatori possono indirizzare e tagliare punti specifici del DNA. I meccanismi di riparazione naturale della cellula possono quindi essere utilizzati per eliminare un gene o inserirne uno nuovo (knock-in). Grazie alla sua efficienza, CRISPR-Cas9 è già stato utilizzato in numerosi studi di biologia evolutiva e dello sviluppo, oltre che nella scienza dei materiali, nel controllo dei parassiti e nell'agricoltura. "Considerando l'ampia gamma di applicazioni possibili, è sorprendente che finora non ci siano stati studi che abbiano utilizzato CRISPR-Cas9 nei ragni", afferma il professor Thomas Scheibel, titolare della cattedra di Biomateriali all'Università di Bayreuth e autore senior dello studio.
Per il loro nuovo approccio, il Prof. Scheibel e il suo dottorando Edgardo Santiago-Rivera hanno sviluppato una soluzione iniettabile che includeva i componenti del sistema di editing genico e una sequenza genica per una proteina fluorescente rossa. Questa soluzione è stata iniettata nelle uova di ragni femmina non fecondati, che sono stati poi fatti accoppiare con maschi della stessa specie. La progenie dei ragni modificati geneticamente ha mostrato una fluorescenza rossa nella seta di trascinamento, una prova evidente del successo dell'inserimento della sequenza genica in una proteina della seta.
"Abbiamo dimostrato, per la prima volta al mondo, che CRISPR-Cas9 può essere utilizzato per incorporare una sequenza desiderata nelle proteine della seta di ragno, consentendo così la funzionalizzazione di queste fibre di seta", afferma Scheibel. "La possibilità di applicare il gene-editing CRISPR alla seta di ragno è molto promettente per la ricerca nel campo della scienza dei materiali: ad esempio, potrebbe essere utilizzata per aumentare ulteriormente la già elevata resistenza alla trazione della seta di ragno". La proteina della seta di ragno manipolata in questo studio serve quindi come primo modello per lo sviluppo di fibre di seta con nuove proprietà, supportando la loro funzionalizzazione per applicazioni future.
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