El grupo de investigación de Biomateriales de la Universidad de Bayreuth ha aplicado con éxito por primera vez la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9 en arañas. Tras la modificación genética, las arañas produjeron seda roja fluorescente.
University of Bayreuth / 8 de mayo, 2025.- La seda de araña es una de las fibras más fascinantes en el campo de la ciencia de los materiales. En particular, su hilo de dragalina es extremadamente resistente al desgarro, además de ser elástico, ligero y biodegradable. Si los científicos logran influir en la producción de seda de araña in vivo (en un animal vivo) y, por lo tanto, comprender mejor la estructura del hilo de dragalina, podría allanar el camino para el desarrollo de nuevas funcionalidades de la seda para una amplia gama de aplicaciones.
Durante la última década, la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9 ha revolucionado la biología. Con esta herramienta molecular, los investigadores pueden identificar y cortar puntos específicos del ADN. Los mecanismos naturales de reparación de la célula pueden utilizarse para inactivar un gen o insertar uno nuevo (knock-in). Gracias a su eficiencia, CRISPR-Cas9 ya se ha utilizado en numerosos estudios de biología del desarrollo y evolutiva, así como en ciencia de materiales, control de plagas y agricultura.
«Considerando la amplia gama de posibles aplicaciones, resulta sorprendente que hasta la fecha no se hayan realizado estudios que utilicen CRISPR-Cas9 en arañas», afirma el profesor Dr. Thomas Scheibel, catedrático de biomateriales de la Universidad de Bayreuth y autor principal del estudio.
Para su novedoso enfoque, el profesor Scheibel y su estudiante de doctorado Edgardo Santiago-Rivera desarrollaron una solución de inyección que incluía los componentes del sistema de edición genética, así como una secuencia génica para una proteína fluorescente roja. Esta solución se inyectó en los óvulos de arañas hembra no fecundadas, que posteriormente se aparearon con machos de la misma especie. Como resultado, las crías de las arañas editadas genéticamente mostraron fluorescencia roja en su seda de araña, una clara evidencia de la exitosa incorporación de la secuencia genética a una proteína de seda.
«Hemos demostrado, por primera vez a nivel mundial, que CRISPR-Cas9 puede utilizarse para incorporar una secuencia deseada en las proteínas de la seda de araña, lo que permite la funcionalización de estas fibras de seda», afirma Scheibel. «La posibilidad de aplicar la edición genética CRISPR a la seda de araña es muy prometedora para la investigación en ciencia de materiales. Por ejemplo, podría utilizarse para aumentar aún más la ya alta resistencia a la tracción de la seda de araña».
La proteína de seda de araña manipulada en este estudio sirve, por lo tanto, como primer modelo para el desarrollo de fibras de seda con nuevas propiedades, lo que respalda su funcionalización para futuras aplicaciones.
Los resultados del estudio se han publicado en la revista Angewandte Chemie.