CRISPR-Cas9 es una tecnología revolucionaria de edición genética que está transformando campos como la agricultura y la medicina. Si bien se aplica ampliamente a plantas, animales y bacterias, su uso en arañas ha sido notablemente ausente debido a los desafíos que plantean su compleja genética y sus comportamientos caníbales. Recientemente, investigadores de la Universidad de Bayreuth lograron un avance: criaron con éxito la primera araña modificada con CRISPR-Cas9 del mundo, produciendo seda que brilla en rojo.
Durante años, la tecnología CRISPR-Cas9 ha revolucionado la ingeniería genética, ofreciendo un método preciso para modificar organismos en diversos campos. La eficiencia de esta herramienta molecular ha permitido aplicaciones en plantas, animales e incluso bacterias, demostrando su amplia aplicabilidad.
Sin embargo, hasta hace poco, CRISPR-Cas9 no se había aplicado con éxito a las arañas. Esto cambió con un estudio innovador realizado en la Universidad de Bayreuth.
Los investigadores de la Universidad de Bayreuth lograron un avance significativo al utilizar con éxito CRISPR-Cas9 para modificar una especie común de araña doméstica, *Parasteatoda tepidariorum*. Su objetivo principal era producir seda fluorescente roja, una hazaña previamente inalcanzable.
El proceso de modificación genética de las arañas presenta desafíos únicos. Las arañas, particularmente muchas especies, son a menudo caníbales, y sus genomas complejos y ciclos de vida intrincados dificultan la manipulación genética y el cuidado de la descendencia. Estos factores han limitado históricamente su representación en la investigación de laboratorio.
Para superar estos desafíos, los investigadores de Bayreuth desarrollaron una nueva solución CRISPR. Esta solución contenía la secuencia genética de una proteína de seda fluorescente roja, que luego inyectaron en huevos de araña no fertilizados.
El proceso de microinyección en sí fue una tarea delicada. Las arañas fueron anestesiadas con CO2 para evitar el movimiento durante el procedimiento, asegurando la precisión. Después de que las arañas se recuperaron, las hembras fueron apareadas con machos de la misma especie.
La descendencia de estos apareamientos hiló seda que exhibía fluorescencia roja, lo que proporcionó una prueba definitiva de que las ediciones genéticas habían sido exitosas y se habían incorporado sin interrumpir el proceso de ensamblaje de la seda. Esta fue una validación crítica de la técnica CRISPR-Cas9 en arañas.
El profesor Dr. Thomas Scheibel, autor principal del estudio, enfatizó la importancia de este logro. Afirmó: “Hemos demostrado, por primera vez en todo el mundo, que CRISPR-Cas9 se puede utilizar para incorporar una secuencia deseada en las proteínas de la seda de araña, lo que permite la funcionalización de estas fibras de seda”.
La seda de araña es un material natural notable, reconocido por sus propiedades excepcionales. Es conocida por su extrema resistencia al desgarro, alta elasticidad, ligereza y biodegradabilidad. Esta combinación de características la hace muy deseable para una variedad de aplicaciones.
La aplicación exitosa de CRISPR-Cas9 a la seda de araña abre emocionantes posibilidades para mejorar sus funcionalidades. Esto podría conducir a avances en la ciencia de los materiales y la biotecnología, expandiendo la gama de aplicaciones potenciales para esta fibra versátil.
El profesor Scheibel elaboró además sobre el impacto potencial, afirmando: “La capacidad de aplicar la edición genética CRISPR a la seda de araña es muy prometedora para la investigación en ciencia de los materiales; por ejemplo, podría usarse para aumentar aún más la ya alta resistencia a la tracción de la seda de araña”. Esto sugiere que la investigación podría conducir a la creación de materiales aún más fuertes y duraderos.
Más allá de la producción de seda coloreada, el equipo de investigación también exploró otra aplicación de CRISPR-Cas9: la eliminación de genes (CRISPR-KO). Esta técnica implica silenciar genes específicos para estudiar su función.
En esta parte del estudio, los investigadores se centraron en un gen llamado “so”, que se creía crucial para el desarrollo ocular en las arañas. Su objetivo era confirmar el papel de este gen a través del proceso CRISPR-KO.
Los resultados del experimento CRISPR-KO confirmaron la hipótesis de los investigadores. El bloqueo del gen “so” resultó en arañas que carecían de ojos. Esto proporcionó información valiosa sobre los mecanismos genéticos subyacentes a la formación de ojos en las arañas.
Este estudio representa un avance significativo en la comprensión genética de las arañas, un grupo de criaturas que han sido relativamente poco estudiadas. Al confirmar el papel del gen “so”, los investigadores han contribuido al creciente cuerpo de conocimiento sobre la biología de los arácnidos.
Los hallazgos de esta investigación innovadora se han publicado en la revista *Angewandte Chemie International Edition*, consolidando aún más su impacto en la comunidad científica. La investigación representa un gran paso adelante en el campo de la genética de las arañas y la ciencia de los materiales.
Investigadores lograron un avance al usar CRISPR-Cas9 para modificar seda de araña, creando fibras rojas fluorescentes y, crucialmente, demostrando el rol de un gen en el desarrollo ocular al producir arañas sin ojos. Esta es la primera aplicación de CRISPR en arañas, superando desafíos genéticos y de comportamiento significativos, y abre emocionantes posibilidades para mejorar las propiedades de la seda de araña en ciencia de materiales y biotecnología, lo que nos lleva a considerar el vasto potencial oculto en los genomas de criaturas aparentemente complejas.
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