多年來，CRISPR-Cas9 基因組技術一直在重塑基因工程，它是一種精密的工具，可以改變從農業到醫學等各個領域。憑藉其驚人的效率，這種分子工具已被應用於植物、動物，甚至細菌。但迄今為止，還沒有人將 CRISPR-Cas9 用於蜘蛛。

蜘蛛基因組中添加了紅色絲基因，使其能夠產生熒光色的絲

拜羅伊特大學的研究人員最近成功培育出世界上第一隻能夠生產紅色熒光絲的CRISPR-Cas9改造蜘蛛。他們使用了一種常見的家蜘蛛（Parasteatoda tepidariorum）。

由於許多蜘蛛具有同類相食的特性，且基因組結構多樣且複雜，因此基因操作及其後代的培育面臨着巨大的挑戰。這些因素導致它們在實驗室研究中的代表性不足。為了克服這些障礙，研究人員開發了一種新型的CRISPR溶液，其中包含一種紅色熒光絲蛋白的基因序列，並將其注射到未受精的蜘蛛卵中。

微注射過程絕非易事。它需要用二氧化碳麻醉蜘蛛，以防止其在過程中活動。待蜘蛛甦醒後，雌性蜘蛛會與同種雄性蜘蛛交配。後代會吐出注入紅色熒光蛋白的絲，這證明基因編輯在絲的組裝過程中沒有發生任何改變。

「我們在世界範圍內首次證明，CRISPR-Cas9 可用於將所需序列整合到蜘蛛絲蛋白中，從而使這些絲纖維實現功能化，」該研究的資深作者 Thomas Scheibel 教授說道。

蜘蛛絲是一種令人着迷的天然纖維，以其極強的抗撕裂性、彈性、輕質和可生物降解性而聞名。此次成功實驗有望為增強蜘蛛絲的功能打開大門，拓展其在材料科學和生物技術領域的潛力。

「將 CRISPR 基因編輯應用於蜘蛛絲的能力對於材料科學研究來說非常有前景——例如，它可以用來進一步提高蜘蛛絲本來就很高的抗拉強度，」Scheibel 說。

此外，這項研究的重點並非僅僅在於編織彩色的網。該團隊還嘗試了一種名為 CRISPR-KO 的技術。研究人員通過「敲除」（或沉默）一種名為「so」的基因來測試他們的修改效果。

這種特定基因被認為對蜘蛛的眼睛發育至關重要，研究人員通過 CRISPR-KO 技術證實了這一假設。阻斷 so 基因導致蜘蛛失去眼睛。這證實了該基因在蛛形綱動物眼睛形成中的作用，從而為深入瞭解這種研究不足的生物的遺傳學知識提供了新的進展。

該研究已發表在《Angewandte Chemie International Edition》雜誌上。