德國研究人員利用CRISPR技術成功打造出世界第一隻經過基因改造的蜘蛛,能吐出螢光紅色的蜘蛛絲。
部分改造蜘蛛出生後沒有眼睛
《Science Alert》報道,這些蜘蛛並非輻射突變,也不具備任何超能力。牠們基本上仍是普通的家居蜘蛛,但因基因被改造,有的出生後天生沒有眼睛,有的則能吐出螢光紅色絲。
World's First #CRISPR-Edited #Spiders Shoot Fluoro Red Silk From Their Butt https://t.co/brdUG3QIor
— Oden (@Gjallarhornet) May 29, 2025
研究目的是技術驗證
這次研究主要是為了「技術驗證」,因為蜘蛛的基因編輯領域至今幾乎尚未開發。蜘蛛早在4億年前就已出現,目前已知種類超過5萬種,光是在蜘蛛絲的表現上,圓網蜘蛛就擁有至少7種絲,各有不同用途與物理特性。
No, This Isn’t a Spider-Man Reboot—Scientists Just Made the World’s First Genetically Modified “Spider” That Spins Red Glowing Silk. https://t.co/i27i2OjwgA #genomics #biology #science #SciChat
— Gary McFarlane (@GaryM) May 29, 2025
部分蜘蛛絲強度媲美鋼鐵
其中一些蜘蛛絲的強度可媲美鋼鐵,但重量極輕、彈性極佳。這種夢幻材料長年被科學家追逐研究,但因蜘蛛屬於具攻擊性的獨居掠食者,無法像蠶一樣飼養,使大量生產變得困難。雖然人工合成蜘蛛絲已越來越成熟,但研究團隊認為,在活體蜘蛛中直接修改絲蛋白基因,仍可能帶來無法取代的價值。
Scientists Gene-Hack Spider to Produce Bright-Red Silk - Futurism https://t.co/wjnoz7krV0
— HoneyIsResisting💙🇺🇸💙🇺🇦🌻🇨🇦🍁 (@honeygirl1978) June 1, 2025
先用「基因剔除」方法
研究人員選擇了常見的家居蜘蛛,採用基因編輯技術 CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) ,先從最簡單的「基因剔除」(knock-out) 開始,挑選與眼睛發育相關的基因。他們將設計好的基因編輯成分,注入麻醉後的母蜘蛛腹部,這些成分進入卵細胞後,與後續交配所得的受精卵融合,孵化出不具眼睛的小蜘蛛,由此證明編輯成功。
圖片來源:University of Bayreuth
再加入紅色螢光蛋白基因
接著他們針對蜘蛛絲的主成分蛋白進行編輯,這次不是移除,而是「加入」一段紅色螢光蛋白的基因,結果有些小蜘蛛產出的絲會發出紅光,象徵外來基因被成功嵌入絲蛋白中。
能實現蜘蛛絲功能化
資深作者、拜羅伊特大學生物化學家謝貝爾 (Thomas Scheibel) 表示:「我們首次證明,這種基改技術可用於將特定序列,整合進蜘蛛絲蛋白中,實現蜘蛛絲的功能化」。這項技術將可望推進材料科學領域,例如提升蜘蛛絲的抗張強度,甚至創造嶄新應用。