Учёные создали генетически модифицированного паука с красной флуоресцентной паутиной

Исследователям из Университета Байройта (Германия) удалось создать генетически модифицированного паука, способного плести флуоресцентную красную паутину.

Пауки, несмотря на их широкую распространённость, долгое время не поддавались генетическим модификациям. Существовало два основных препятствия:

Каннибализм — многие виды склонны поедать друг друга, что осложняет лабораторные исследования.

Сложная архитектура генома — ДНК пауков содержит множество повторяющихся участков, затрудняющих редактирование.

Однако возможности пауков по-прежнему интересуют науку. На этот раз для эксперимента учёные выбрали домового паука Parasteatoda tepidariorum — частого обитателя человеческого жилья. Это позволило работать с хорошо изученным, но генетически сложным видом.

Чтобы внедрить в паука новый признак, биологи использовали систему CRISPR‑Cas9, добавив в неё последовательность генов, кодирующих красный флуоресцентный белок.

Процедура требовала ювелирной точности и соблюдения нескольких условий:

Самок усыпляли углекислым газом, чтобы предотвратить движение во время микроинъекции.

Раствор с модифицированными генами CRISPR вводили в неоплодотворённые яйцеклетки.

После восстановления самок спаривали с самцами того же вида.

a) Механизм редактирования генов
Белок Cas9 связывается с направляющей РНК (gRNA), комплементарной целевому участку генома паука. Образовавшийся рибонуклеопротеиновый комплекс (RNP) присоединяется к соответствующей цепи ДНК и создаёт двухцепочечный разрыв (DSB) вблизи мотива PAM (protospacer‑adjacent motif). Этот разрыв может быть восстановлен двумя путями:

NHEJ (негомологичное соединение концов) — часто приводит к случайным делециям или вставкам, «выключая» ген.

HDR (гомологичная репарация) — позволяет точно вставить нужную