Nhện chỉnh sửa gene bắn ra tơ đỏ

Về mặt khoa học, tơ nhện cực kỳ bền, thậm chí bền hơn gấp năm lần so với cáp thép có cùng trọng lượng. Ngoài ra, tơ nhện có khả năng phân hủy sinh học, nhẹ và đàn hồi.

Trong khi đó CRISPR-Cas9 là công cụ chỉnh sửa gene đáng chú ý đã cách mạng hóa sinh học và những người phát minh ra nó đã giành giải thưởng Nobel Hóa học năm 2020. Công cụ chỉnh sửa gene này có thể giúp cắt bỏ chính xác các đoạn gene trong bộ gene và chèn các đoạn gene cần thiết khác vào.

Để biến đổi gene của Parasteatoda tepidariorum, một loài nhện trong nhà phổ biến, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một dung dịch tiêm, trong đó chứa hệ thống chỉnh sửa gene bao gồm một đoạn gene có protein huỳnh quang đỏ.

Sau đó, dung dịch này được tiêm vào tế bào trứng của nhện cái chưa thụ tinh. Khi những con nhện này giao phối với nhện đực, chúng sẽ sinh ra một thế hệ nhện con biến đổi gene, theo trang IFLScience ngày 12-5.

Trước đây, các nhà khoa học đã từng thành công dùng CRISPR-Cas9 để tạo ra ong bắp cày mắt đỏ và muỗi kháng sốt rét nhưng đến bây giờ mới dùng trên loài nhện. Lý do là vì khó làm việc với nhện trong phòng thí nghiệm do chúng có cấu trúc bộ gene phức tạp và hay ăn thịt đồng loại.

Các gene huỳnh quang như protein huỳnh quang đỏ thường được chèn vào bộ gene của các sinh vật thí nghiệm do nó là dấu hiệu dễ nhận biết liệu thí nghiệm có thành công hay không. Nếu tơ nhện có màu đỏ chứng tỏ thí nghiệm thành công.

"Lần đầu tiên trên thế giới, chúng tôi đã chứng minh rằng CRISPR-Cas9 có thể được dùng để đưa một trình tự gene mong muốn vào protein tơ nhện, do đó cho phép chức năng hóa những sợi tơ này", giáo sư tiến sĩ Thomas Scheibel, tác giả cấp cao của nghiên cứu và làm việc tại Đại học Bayreuth (Đức), cho biết.

Theo ông Scheibel, tiềm năng ứng dụng công cụ chỉnh sửa gene CRISPR-Cas9 vào tơ nhện rất hứa hẹn trong nghiên cứu khoa học vật liệu. Chẳng hạn, công cụ này có thể được dùng để tăng độ bền vốn đã cao của tơ nhện.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Angewandte Chemie.