Γενετική επανάσταση σε… οκτώ πόδια έφερε ένα μεγάλο βραβείο Nobel: τις πρώτες «μεταλλαγμένες» αράχνες που υφαίνουν κόκκινο ιστό!
Σε ένα από τα πιο εντυπωσιακά επιτεύγματα της σύγχρονης γενετικής, επιστήμονες στη Γερμανία κατάφεραν να τροποποιήσουν το DNA αραχνών και να τις κάνουν να υφαίνουν… κόκκινο ιστό.
Πρόκειται για ένα πραγματικό επιστημονικό ορόσημο, που φέρνει τα οκτάποδα πλάσματα στο προσκήνιο της βιοτεχνολογίας: από τον φόβο… στην καινοτομία
Η ομάδα του Πανεπιστημίου Bayreuth, με επικεφαλής τον καθηγητή Thomas Scheibel, κατάφερε να εφαρμόσει τη μέθοδο Crispr-Cas9, μια επαναστατική τεχνική επεξεργασίας DNA, στις αράχνες Parasteatoda tepidariorum.
Το αποτέλεσμα ήταν οι πρώτες γενετικά τροποποιημένες αράχνες που δημιούργησαν φωσφορίζοντα κόκκινα νήματα.
Τι ακριβώς πέτυχαν οι επιστήμονες
Η μέθοδος Crispr-Cas9, η οποία τιμήθηκε με Νόμπελ Χημείας το 2020, επιτρέπει την τροποποίηση συγκεκριμένων γονιδίων με μεγάλη ακρίβεια.
Στην προκειμένη περίπτωση, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα ενέσιμο κοκτέιλ που περιλάμβανε:
Το ένζυμο Cas9
Οδηγό RNA για τον εντοπισμό συγκεκριμένων γονιδίων
Ένα γονίδιο κόκκινης φθορίζουσας πρωτεΐνης
Το διάλυμα εγχύθηκε σε αυγά θηλυκών αραχνών, με αποτέλεσμα οι απόγονοι να κληρονομήσουν το νέο γενετικό υλικό.
Το αποτέλεσμα;
Οι αράχνες αυτές δημιούργησαν έντονους κόκκινους ιστούς υπό φθορισμό, σηματοδοτώντας την πρώτη επιτυχημένη τροποποίηση γονιδίων σε αράχνες χωρίς προηγούμενη εργαστηριακή εξημέρωση.
Γιατί αυτό είναι τόσο σημαντικό: ανοίγει νέους δρόμους στην επιστήμη των υλικών
Ο ιστός της αράχνης αποτελεί αντικείμενο θαυμασμού εδώ και δεκαετίες στην επιστήμη των υλικών: είναι πιο ισχυρός από το ατσάλι κατά βάρος, πιο ελαστικός από το καουτσούκ, και ταυτόχρονα βιοδιασπώμενος και ελαφρύς.
Η γενετική τροποποίηση ανοίγει το δρόμο για μελλοντικές εφαρμογές στην ιατρική, στην αεροναυπηγική, στην ένδυση υψηλής τεχνολογίας, αλλά και στη βιοτεχνολογία.
– Ιατρικά εμφυτεύματα και χειρουργικά ράμματα με ελεγχόμενη απορρόφηση.
– Στρατιωτικά και διαστημικά υλικά, ελαφριά αλλά πανίσχυρα.
– Εύκαμπτα ηλεκτρονικά και αισθητήρες.
– Ρούχα και αξεσουάρ υψηλής τεχνολογίας με ιδιότητες αντοχής, υδροφοβίας ή ακόμη και χρώματος που αλλάζει.
«Η αρχή μιας νέας εποχής»
«Η αράχνη είναι κάτι σαν φυσικός νανομηχανικός», δήλωσε ο καθηγητής Thomas Scheibel.
«Τώρα που μπορούμε να παρέμβουμε στο γενετικό της υλικό, ανοίγεται ένα εντελώς νέο πεδίο εφαρμογών.
Το να ελέγχεις τη δομή του ιστού σημαίνει ότι μπορείς να φτιάξεις υλικά για τον 21ο αιώνα – από το τίποτα».
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Angewandte Chemie, και ήδη έχει προκαλέσει έντονο ενδιαφέρον σε ερευνητικά κέντρα και εταιρείες βιοτεχνολογίας παγκοσμίως.
Γιατί οι αράχνες ίσως φοβίζουν πολλούς, αλλά για την επιστήμη κρύβουν ένα χρυσωρυχείο ιδιοτήτων και αυτή η μελέτη αποδεικνύει ότι, με την κατάλληλη γενετική παρέμβαση, μπορούν να γίνουν εργαλεία για την παραγωγή βιώσιμων και εξαιρετικά ανθεκτικών βιοϋλικών.
