Edição de genes em aranhas pela primeira vez
A descendência produz fibras de seda fluorescentes vermelhas
O grupo de investigação de Biomateriais da Universidade de Bayreuth aplicou, pela primeira vez, a ferramenta de edição de genes CRISPR-Cas9 a aranhas. Após a modificação genética, as aranhas produziram seda vermelha fluorescente. Os resultados do estudo foram publicados na revista Angewandte Chemie.
Na última década, a ferramenta de edição de genes CRISPR-Cas9 revolucionou a biologia. Com esta ferramenta molecular, os investigadores podem selecionar e cortar locais específicos do ADN. Os mecanismos naturais de reparação da célula podem então ser utilizados para eliminar um gene ou inserir um novo gene (knock-in). Devido à sua eficiência, a CRISPR-Cas9 já foi utilizada em numerosos estudos de biologia evolutiva e do desenvolvimento, bem como na ciência dos materiais, no controlo de pragas e na agricultura. "Tendo em conta o vasto leque de aplicações possíveis, é surpreendente que até à data não tenha havido estudos que utilizassem a CRISPR-Cas9 em aranhas", afirma o Professor Dr. Thomas Scheibel, Presidente da Cátedra de Biomateriais da Universidade de Bayreuth e autor sénior do estudo.
Scheibel e o seu aluno de doutoramento Edgardo Santiago-Rivera desenvolveram uma solução injetável que incluía os componentes do sistema de edição de genes, bem como uma sequência genética para uma proteína fluorescente vermelha. Esta solução foi injectada nos ovos de aranhas fêmeas não fecundadas, que foram depois acasaladas com machos da mesma espécie. Como resultado, a descendência das aranhas geneticamente modificadas apresentou fluorescência vermelha na sua seda de arrasto - uma prova clara do sucesso da incorporação da sequência genética numa proteína da seda.
"Demonstrámos, pela primeira vez em todo o mundo, que o CRISPR-Cas9 pode ser utilizado para incorporar uma sequência desejada nas proteínas da seda das aranhas, permitindo assim a funcionalização destas fibras de seda", afirma Scheibel. "A capacidade de aplicar a edição de genes CRISPR à seda de aranha é muito promissora para a investigação em ciência dos materiais - por exemplo, poderia ser utilizada para aumentar ainda mais a já elevada resistência à tração da seda de aranha." A proteína da seda de aranha manipulada neste estudo serve assim como o primeiro modelo para o desenvolvimento de fibras de seda com novas propriedades, apoiando a sua funcionalização para futuras aplicações.
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