科技日報記者 劉霞
德國拜羅伊特大學(xué)研究團隊首次運用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)改造蜘蛛基因，讓蜘蛛吐出了散發(fā)紅色熒光的絲線。這項成果發(fā)表于最近的《德國應(yīng)用化學(xué)》雜志，為開發(fā)新型生物材料開辟了新途徑。
蜘蛛絲堪稱自然界的“生物鋼絲”，不僅具有驚人的抗撕裂性和彈性，還非常輕、可以降解。若能通過基因編輯精準(zhǔn)調(diào)控蜘蛛產(chǎn)絲過程，有望研制出性能更優(yōu)異的仿生絲材料，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。
CRISPR-Cas9技術(shù)能精準(zhǔn)定位并剪切特定DNA片段，通過細(xì)胞自我修復(fù)機制實現(xiàn)基因敲除或插入。在最新研究中，團隊調(diào)配出含有基因編輯組份和紅色熒光蛋白基因序列的注射溶液，將其注入雌蛛未受精的卵細(xì)胞后，再與雄蛛進(jìn)行交配。令人振奮的是，基因編輯后的蜘蛛后代成功吐出了紅色熒光絲，這標(biāo)志著外源基因序列已穩(wěn)定插入絲蛋白內(nèi)。
團隊首次證實了CRISPR技術(shù)能定制化改造蜘蛛絲蛋白。這項突破不僅為提升蜘蛛絲抗拉強度提供了新思路，更打開了功能性絲蛋白開發(fā)的新思路。未來，這種“可編程”的蜘蛛絲或?qū)⒃卺t(yī)療、軍工、環(huán)保等領(lǐng)域大放異彩。
