Para peneliti di Jerman telah menciptakan laba-laba pertama di dunia yang dimodifikasi secara genetik menggunakan teknologi CRISPR.
Modifikasi ini menghasilkan beberapa laba-laba yang tidak bermata, sementara yang lain memperoleh kemampuan baru untuk memintal sutra merah.
Science Alert melaporkan bahwa para peneliti menggunakan alat penyuntingan gen CRISPR-Cas9, yang memungkinkan mereka memotong genom sel di lokasi tertentu dan menghilangkan atau menyisipkan sekuens ke tubuh laba-laba rumah biasa (Parasteatoda tepidariorum).
Para peneliti melakukan hal ini untuk membuktikan konsep. Mereka menyadari sifat unik sutra laba-laba dan melihat teknologi penyuntingan gen belum diterapkan pada laba-laba.
“Mengingat luasnya kemungkinan penerapan, sungguh mengejutkan bahwa hingga saat ini belum ada penelitian yang menggunakan CRISPR-Cas9 pada laba-laba,” kata penulis senior Thomas Scheibel, seorang ahli biokimia di Universitas Bayreuth.
Penelitian tersebut dipublikasikan di Angewandte Chemie.
Keistimewaan Laba-laba
Laba-laba telah ada selama sekitar 400 juta tahun dan terdiversifikasi menjadi lebih dari 50.000 spesies yang diketahui.
Mereka menempati urutan ketujuh dalam keanekaragaman spesies total di antara semua ordo organisme.
Sutra laba-laba sangat menarik. Setidaknya ada tujuh jenis laba-laba pemintal jaring yang diketahui, masing-masing dengan atribut dan kegunaan yang berbeda.
Beberapa sutra laba-laba memiliki kekuatan tarik yang sebanding dengan baja, tahan berat, elastis, dan fleksibel.
Manusia telah lama berupaya memanfaatkan sutra laba-laba, tetapi tidak banyak yang berhasil. Sebagian besar laba-laba adalah predator teritorial yang tidak menoleransi kehadiran makhluk lain, sehingga kita tidak dapat membudidayakannya seperti ulat sutera.
Para peneliti menilai bahwa ada nilai unik dalam mempelajari cara mengedit gen sutera laba-laba secara in vivo.
Menyunting Gen Laba-laba
Mengingat kurangnya contoh penyuntingan gen dengan laba-laba, Scheibel dan rekan-rekannya memulai dengan menghilangkan sebuah gen.
Metode yang digunakan adalah gene knock-in, yaitu mengganti urutan informasi dalam lokus DNA atau menyisipkan urutan informasi baru yang tidak ditemukan dalam lokus tersebut.
Scheibel dan rekan-rekannya memilih sine oculis, sebuah gen yang terlibat dalam perkembangan mata laba-laba.
Lalu, mereka merancang versi sistem penyuntingan gen yang sesuai dengan tugas mereka dan menyuntikkannya ke dalam perut laba-laba rumah betina.
Komponen CRISPR ini bekerja pada sel telur laba-laba. Ketika digabungkan dengan DNA laba-laba jantan, komponen tersebut menghasilkan anak laba-laba tanpa mata.
Setelah menetapkan proses modifikasi genetik pada laba-laba rumah, langkah selanjutnya adalah mengutak-atik gen sutra.
Para peneliti memilih gen untuk produksi spidroin, yaitu protein utama dalam sutra laba-laba. Spidroin ditemukan dalam jenis sutra laba-laba terkuat.
Mereka menyuntikkan laba-laba betina dengan larutan berisi urutan gen untuk protein merah.
Beberapa anak laba-laba kemudian memintal sutra merah. Ini menandai keberhasilan mengganti urutan gen laba-laba.
“Kami telah menunjukkan, untuk pertama kalinya di dunia, bahwa CRISPR-Cas9 dapat digunakan untuk menggabungkan urutan yang diinginkan ke dalam protein sutra laba-laba, sehingga memungkinkan fungsionalisasi serat sutra,” kata Scheibel.
“Kemampuan untuk menerapkan penyuntingan gen CRISPR pada sutra laba-laba sangat menjanjikan untuk penelitian ilmu material, misalnya dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kekuatan tarikan sutra laba-laba yang sudah tinggi.” [BP]
