Faire les araignées du Silk rouge fluorescent Ceci est le résultat obtenu par des chercheurs de l’Université de Bayreuth dans une étude récente publiée dans la revue scientifique Angewandte Chemie. Mais quel était leur objectif? L’objectif n’était pas de produire de plus belles toiles d’araignées ou de poser les fondations pour créer Spider-Man, mais plutôt des recherches visant à démontrer que leÉdition génétiqueen particulier la technique CRISPR-CAS9peut également être appliqué dans arachnidesvous permettant de changer précisément l’ADN. En fait, les araignées sont peu étudiées en laboratoire étant un groupe hétérogène, avec un génome complexe et sont difficiles à élever et à garder en laboratoire en raison de leur nature cannibale.
Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé des techniques de génie génétique pour modifier une petite partie de l’ADN dans l’araignée Parasteodada tepidariorumappartenant à la famille Theridae, insérant le code pour en produire un Protéine rouge fluorescente (Protéine fluorescente rouge – RFP) dans le gène qui code pour épidroineles protéines qui composent le soie. Le succès de ces expériences permet de jeter les fondations pour d’autres études dans le contexte de science du matériel mais aussi pour le comprendre développement el ‘évolution des araignées.
Faire produire des araignées fluorescentes en soie rouge: comment les chercheurs ont fait
L’auteur de la recherche, Thomas Scheibelet ses collaborateurs ont utilisé la technique de génie génétique CRISPR-CAS9 Pour changer l’ADN des araignées et obtenir les résultats souhaités. La technique en question s’est avérée révolutionnaire pour la biologie depuis sa découverte afin de valoir le prix Nobel pour la chimie en 2020 a Jennifer Doudna Et Emmanuelle Charpentier.
Le système CRISPR-CAS9 utilise un protéine qui fonctionne comme un réel ciseaux moléculaires dirigée par un Filaments ARN ce qui indique le point exact où couper l’ADN. Une fois que le complexe protéique -NA se lie à l’ADN et l’a coupé, le segment d’origine peut être:
- Enlevé (knock-out): Si un « moule » pour la réparation n’est pas fourni.
- Remplacé ou modifié (knock-in): Si un «moule» d’ADN est fourni pour la réparation ou l’insertion.
Les chercheurs à travers l’édition génétique ont d’abord désactivé un gène impliqué dans Développement de l’œil et par la suite, ils ont changé le gène qui code pour le épidroineles protéines du soieinsérant le Projectionla protéine rouge fluorescente.
L’utilisation de protéines fluorescentes telles que la RFP (ou la GFP, la protéine fluorescente verte) est une RF pratique courante en laboratoiresurtout avec les organismes modèles. C’est parce qu’ils fournissent unindication visuelle immédiate Du succès de l’expérience: dans le cas de l’araignée, si la soie brille lorsqu’il est éclairé par une longueur d’onde spécifique, cela signifie que la modification génétique a eu lieu correctement.
Pour changer génétiquement l’araignée Parasteodada tepidariorum Les scientifiques en ont développé un solution injectable qui contenait un système que le système d’édition décrit d’abord pour inclure la séquence du gène de la protéine fluorescente rouge. La solution a ensuite été injectée dans le ovocytes d’araignées féminines Ne fertilisez pas cela, lorsqu’ils s’accouplent avec les hommes, ils en ont produit un progéniture génétiquement modifiée.
Araignées génétiquement modifiées: résultats futurs et perspectives
Avant les travaux de l’Université de Bayreuth, il n’y avait pas d’études et de données d’édition génétique sur les araignées, les techniques utilisées par exemple dans les moustiques. Pour cette raison, les chercheurs ont d’abord connu la «chose la plus simple»: désactiver un gène, en évitant la production de la protéine qui lui est associée. Désactiver un gène qui contrôle le développement des yeux, les scientifiques ont obtenu des raves sans yeux, confirmant son rôle dans ce processus, mais surtout valider le succès de la technique.
À ce stade, ils sont passés à l’étape suivante, insérer une nouvelle séquence pour Changez la soie produite par l’araignéeune substance produite par des glandes spéciales incroyablement résistantes (avec le même poids est plus robuste que l’acier et le kevlar) et étudié dans le domaine scientifique étant biodégradable, lumière, déchirure et élastique. La soie produite par ces araignées exposées à une lumière avec une longueur d’onde appropriée émet une lumière rouge (650 nm ou plus) lorsqu’elle est affichée au microscope.
Pour les auteurs de cette recherche, non seulement cela pourrait aider à comprendre Mécanismes de développement des araignées, mais peuvent également ouvrir la voie aux études science du matérielavec la possibilité de faire fonctionner Ces fibres, ou pour les modifier pour améliorer et modifier leurs propriétés. Le but pourrait être de les faire, par exemple, plus résistant ou plus élastiqueouvrant la voie à des matériaux innovants avec des applications dans divers domaines, comme indiqué par Scheibel:
La possibilité d’appliquer l’édition génétique CRISPR à Spider Silk est très prometteuse pour la recherche dans la science des matériaux: par exemple, il pourrait être utilisé pour augmenter davantage la résistance déjà élevée à la traction de la soie d’araignée.