وفقا للبروفيسور عوديد باجا، "من خلال رسم الخرائط الجينومية التي أجريناها، استنتجنا أن الأصل التطوري للجينات موجود في الطحالب، وليس الفيروس، ونقدر أنه في مرحلة ما من التطور، يقوم الفيروس "بإخفاء" الجينات الرودوبسين بطريقة تتيح له القيام ببعض التلاعبات المتعلقة باستشعار الضوء"
اكتشف الباحثون في كلية الأحياء في التخنيون بروتينات القنوات التي يتم تنشيطها بالضوء التي هاجرت أثناء التطور من الطحالب إلى الفيروسات العملاقة التي تصيبها. اكتشف الباحثون لأول مرة مستقبلات ضوئية فريدة تتقاسمها الفيروسات البحرية العملاقة والطحالب التي تصيبها. الدراسة نشرت فيعلم الأحياء الحالي قاد البروفيسور عوديد باجا وطالب ما بعد الدكتوراه الدكتور أندريه روزنبرغ.
تقوم مجموعة بحث البروفيسور باجا بالتحقيق رودوبسين - البروتينات المستخدمة لجمع الطاقة الضوئية (بطريقة مختلفة عن عملية التمثيل الضوئي) وفي آليات استشعار الضوء تحت الخلوية التي تشبه إلى حد ما العين. ركز البحث المعني على الرودوبسينات الفريدة التي هي قنوات رودوبسين المنشطة بالضوء. هذه هي الرودوبسينات الميكروبية التي تستخدم الطاقة الضوئية لدفع التدفقات الأيونية عبر غشاء الخلية. وتستخدم هذه البروتينات، التي هي من أصل طبيعي في الميكروبات، في علم الأعصاب كوسيلة علم البصريات الوراثي لإجراء معالجات دقيقة - الإثارة والتثبيط - على الخلايا العصبية، والخلايا العصبية، باستخدام الضوء. أحدث علم البصريات الوراثي ثورة في أبحاث الدماغ ويعتبر الآن أفضل طريقة لتنشيط خلايا معينة لاختبار تأثيرها على أداء الكائن الحي.
طحالب خضراء
بدأت الأبحاث على قنوات الرودوبسين بتوصيف البروتينات الموجودة في الطحالب الخضراء، ومنذ ذلك الحين تم اكتشاف قنوات رودوبسين مختلفة ومتنوعة في الطحالب الأخرى وحيدة الخلية والكائنات الحية الأخرى وحيدة الخلية. تحتوي هذه المخلوقات أيضًا على عيون تحت خلوية صغيرة وتستخدم الرودوبسين للابتعاد عن الضوء القوي أو الاقتراب من الضوء عند المستوى المطلوب.
مجموعة البحث من التخنيون، التي أجرت تحليلًا ميتاجينوميًا للمادة الوراثية في الماء، اكتشفت الآن أنه حتى فيالفيروسات يهاجمون الطحالب هناك جينات تؤدي إلى تطور قنوات الرودوبسين. واكتشفت المجموعة عائلة جديدة من قنوات الرودوبسين التي تتشكل في الطحالب المهاجمة، ومن خلال تجارب الفيزيولوجيا الكهربية أظهرت أن قنوات الرودوبسين للفيروسات المهاجمة تنتمي لنفس العائلة.
وفقا للبروفيسور باجا، "من خلال رسم الخرائط الجينومية التي أجريناها، استنتجنا أن الأصل التطوري للجينات موجود في الطحالب، وليس في الفيروس، ونقدر أنه في مرحلة ما من التطور، "يخفي" الفيروس الجينات في الرودوبسين بطريقة تسمح له بأداء نوع من التلاعب المتعلق باستشعار الضوء ويمنحه ميزة البقاء." ومن الممكن أن يتسبب الفيروس المهاجم في تغيير سلوك الطحالب والسباحة إلى منطقة تساعدها فيها الإضاءة".
وتعتمد الدراسة على معلومات تم جمعها في Tara Oceans، وهو مشروع دولي يرسم خرائط التنوع البيولوجي في البحر من خلال الرحلة المستمرة للسفينة "تارا" في الأيام والمحيطات. تم إجراء البحث بالتعاون مع مجموعة البروفيسور بيتر هاجمان من جامعة هومبولت في برلين.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
