Africa-Press – Côte d’Ivoire. A la fois légère et résistante, la soie d’araignée est un matériau convoité, mais peu exploité, car il existe des obstacles techniques liés à sa production. D’une part, certains arachnides mangent leurs congénères et d’autre part, les araignées ne produisent qu’une faible quantité de soie. A titre d’exemple, il a fallu plus d’un million d’araignées pour confectionner un châle en soie de 4 mètres carrés, exposé au Victoria and Albert museum de Londres (Royaume-Uni).
Des chercheurs chinois ont trouvé un moyen de simplifier l’élaboration de soie d’araignées. Ils ont modifié génétiquement des vers à soie afin qu’ils produisent un fil identique à celui des arachnides. Leur étude a été publiée dans la revue Cell Press Matter.
Une soie d’araignée parfaite grâce à l’édition génétique
Ce n’est pas la première fois que des biologistes cherchent à modifier la production des vers à soie. Mais sa composition n’atteignait que 36% de toile d’araignée. Grâce à l’outil d’édition génétique CRISPR-Cas9, les chercheurs de l’université Donghua (Chine) ont abouti à une soie d’araignée parfaite.
Comment fonctionne Crispr-Cas 9 ?
Il s’agit de « ciseaux à ADN » qui permettent aux scientifiques de modifier ou d’inactiver un gène, défectueux par exemple. Cet outil d’édition génétique est divisé en deux parties. D’une part, une protéine (Cas9) permet de couper l’hélice d’ADN. On appelle ce type de protéines « coupantes » des « endonucléases ».
Mais comment conduire la protéine à exciser un site précis ? Les chercheurs lui accolent un guide. Il s’agit d’un brin d’ARN (acide ribonucléique), de séquence homologue à celle d’ADN que l’on veut retirer. Il oriente ainsi le complexe Crispr-Cas9 vers le site de coupe. On l’appelle ARNg pour « ARN guide ». Une fois les deux brins d’ADN sectionnés, la tâche de CRISPR est terminée. Une autre protéine viendra réparer les brins.
A l’origine de la soie des vers et des araignées : des protéines. L’équipe de Junpeng Mi a identifié les séquences de molécules, les acides aminés, à l’origine de ces protéines. “Ces séquences répétitives dans les fibres de soie, qu’elles proviennent de vers à soie ou d’araignées, jouent un rôle crucial dans la détermination de leur résistance et de leur ténacité,” indiquent les chercheurs. En effet, les séquences déterminent la configuration des protéines et donc les interactions qu’elles auront entre elles.
Plus résistant… que le Kevlar
Grâce à CRISPR-Cas9, les biologistes ont donc modifié les gènes à l’origine de cette séquence protéique chez des vers à soie. Résultat ? Leur production est identique à celle des araignées. Cette soie résiste à une force d’étirement de 1299 mégapascals : 1,3 fois plus que le nylon par exemple. Et sa résistance à l’impact dépasse six fois celle du Kevlar, une fibre synthétique utilisée dans les gilets pare-balles, et s’élève à 319 mégajoules.
La durée de vie de la soie d’araignées dépend d’une couche protectrice qu’elles appliquent autour mais il est très difficile de la recréer. C’est pourquoi la durée de maintien des propriétés mécaniques de la soie artificielle est nettement plus courte que celle de leurs homologues naturelles. “Il s’agit d’un autre facteur critique qui entrave la commercialisation de la soie d’araignée artificielle,” explique l’équipe de chercheurs.
Toutefois, d’après cette étude, les vers à soie appliquent naturellement une couche protectrice sur la soie d’araignée qu’ils produisent. Une aptitude qui permettrait au fil de durer dans le temps. Il pourrait même être utilisé comme fil de suture chirurgicale. D’après l’auteur, la cicatrisation serait plus efficace qu’avec un fil de nylon traditionnel.
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