Forschung, erste Spinnen mit veränderter DNA: Sie produzieren fluoreszierende rote Seidenfäden

Mithilfe der Crispr-Cas9-Editiertechnik wurden die ersten genetisch veränderten Spinnen gewonnen: Sie produzieren rot fluoreszierende Seidenfäden , ein Machbarkeitsnachweis, der zu einer feinen Manipulation der Eigenschaften dieses Materials für eine Vielzahl von Anwendungen führen könnte. Das Ergebnis wurde in der Zeitschrift Angewandte Chemie der Universität Bayreuth veröffentlicht.

Spinnenseide zählt zu den faszinierendsten Fasern der Materialwissenschaften: Ihre Fäden sind äußerst reißfest, dabei elastisch, leicht und biologisch abbaubar. „Angesichts der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten ist es überraschend, dass es bislang keine Studien zum Einsatz von Crispr-Cas9 bei Spinnen gibt“, sagt Thomas Scheibel, Lehrstuhlinhaber für Biomaterialien an der Universität Bayreuth und Erstautor der Studie. Sein Forschungsteam versuchte die Genomeditierung, indem es eine injizierbare Lösung herstellte, die die molekularen „Werkzeuge“ von Crispr-Cas9 und ein Gen enthielt, das für ein rot fluoreszierendes Protein kodiert. Die Lösung wurde dann in Eier im Hinterleib von Weibchen einer gewöhnlichen Hausspinne (Parasteatoda tepidariorum) injiziert , die dann mit Männchen der gleichen Art gepaart wurden. Die genetisch veränderten Nachkommen entwickelten dann die Fähigkeit, fluoreszierende rote Seide zu produzieren, ein klarer Beweis dafür, dass das von den Forschern eingeführte Gen eingefügt worden war. „Wir haben weltweit erstmals gezeigt, dass sich mit Crispr-Cas9 eine gewünschte Sequenz in Spinnenseidenproteine ​​einbauen lässt und so die Funktionalisierung dieser Seidenfasern ermöglicht“, erklärt Scheibel. „Die Möglichkeit, die Crispr-Genbearbeitung auf Spinnenseide anzuwenden, ist für die Materialforschung sehr vielversprechend : So könnte man damit beispielsweise die bereits hohe Zugfestigkeit von Spinnenseide noch weiter erhöhen.“