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Biotechnologie: Spinnenseide aus gentechnisch veränderten Seidenraupen

Kokons der Seidenraupe

Echte Spinnenseide ist ein begehrtes Material: extrem belastbar und elastisch. Da sich Spinnen jedoch nicht in entsprechenden Massen halten lassen, ist sie auf direktem Wege großtechnisch nicht zu gewinnen. Versuche, sie künstlich herzustellen, sind bislang nicht so erfolgreich wie erhofft. Doch gentechnisch veränderte Seidenraupen, deren Zucht seit Jahrtausenden erprobt ist, könnten als lebende Spinnenseideproduzenten dienen.

Forscher haben bereits verschiedenen Organismen erfolgreich die Gene für die Spinnenseideproteine eingeschleust. Diesen Ersatzproduzenten – von Bakterien über Hefe bis hin zu transgenen Pflanzen und Tieren – fehlt jedoch allen ein entscheidendes Element: die Spinndrüsen. So stellen sie zwar die entsprechenden Proteine her, aber nicht den gewünschten Seidenfaden.

Spinnenseide aus Seidenspinnerraupe | Das grüne Leuchten zeigt es an: Die Genübertragung von Spinnen zu Seidenspinnern hat geklappt – die Raupen produzieren nun Spinnenseide.

Donald Jarvis von der University of Wyoming und seine Kollegen wählten daher den Maulbeerspinner (Bombyx mori), selbst ein altbewährter Seidenfabrikant. Allerdings setzt sich dessen Seide aus anderen Proteinen zusammen und zeigt daher nicht die an Spinnenseide so begehrten Eigenschaften.

Jarvis und seine Mitarbeiter statteten die Tiere nun mit der genetischen Bauanleitung für ein Protein aus, das sowohl Elemente von Spinnenseide als auch Maulbeerspinnerseide enthielt. In einigen Experimenten fügten sie noch die Sequenz für grün fluoreszierendes Protein hinzu, um das erfolgreiche Ablesen ihres Genkonstrukts direkt sichtbar zu machen.

In der Materialprüfung erwies sich die neue Seide als ähnlich belastbar wie der Abseilfaden einer Spinne und damit deutlich stabiler als herkömmliche Seidenfasern von Maulbeerspinnern. Gleichzeitig war sie erheblich elastischer als die reinen natürlichen Fasern. Vielleicht eröffnet sich so ein neuer Weg, eine der Spinnenseide zumindest sehr ähnliche Faser auch in wirtschaftlich interessanter Menge herzustellen – beispielsweise als extrem feines Nahtmaterial für die Chirurgie.

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