وسيتم منح المبلغ للمجموعة البحثية للدكتور إيال أربالي من قسم الكيمياء والمعهد الوطني للتكنولوجيا الحيوية في النقب في جامعة بن غوريون خلال السنوات الخمس المقبلة لتمويل الأبحاث التي تهدف إلى تطوير أساليب تجريبية في مجال علم الأحياء الاصطناعية
فازت المجموعة البحثية للدكتور إيال أربالي من قسم الكيمياء والمعهد الوطني للتكنولوجيا الحيوية في النقب في جامعة بن غوريون في النقب، بمنحة بحثية مرموقة من الاتحاد الأوروبي - ERC. وسيتم منح المنحة البالغة 1.5 مليون يورو للمجموعة على مدى السنوات الخمس المقبلة لتمويل الأبحاث التي تهدف إلى تطوير أساليب تجريبية في مجال البيولوجيا التركيبية لغرض فهم التحكم في استقلاب الجلوكوز في الخلايا السرطانية.
البيولوجيا التركيبية هي مجال جديد للبحث، يعتمد على أساليب تسمح بالتحكم في العمليات الأساسية في الأنظمة الحية وحتى التلاعب بها. تحاول مجموعة الدكتور أربالي البحثية الإجابة على الأسئلة الأساسية في مجال علم الأحياء بمساعدة تطوير وتنفيذ طرق لتغيير الشفرة الوراثية وهي "حجر رشيد" الذي يتيح ترجمة تسلسل الحمض النووي إلى تسلسل أميني الأحماض التي يتم بناء البروتينات منها. ومن أجل شرح المبدأ الكامن وراء بحثه، يقوم الدكتور أربالي بمقارنة الأحماض الأمينية والبروتينات بالكلمات والجمل. "إذا تعاملنا مع البروتين كجملة، فإن الأحماض الأمينية هي الكلمات التي تشكل الجملة. مع عدد محدود من الاستثناءات، تتقاسم جميع الكائنات الحية على الأرض الشفرة الوراثية. أي أنهم جميعًا لديهم نفس المفردات التي تتكون من عشرين كلمة شائعة، أو في الواقع عشرين حمضًا أمينيًا مختلفًا. نضيف كلمة جديدة إلى هذه المفردات، حتى نتمكن من بناء جمل مختلفة وأكثر تعقيدًا - أو في الواقع بروتينات."
يقترح الدكتور أربالي تطوير طرق لتغيير الشفرة الوراثية في البكتيريا ومزارع الخلايا من أجل فهم دور أستلة الحمض الأميني ليسين في التحكم في عملية التمثيل الغذائي وتطور الخلايا السرطانية. "الأستلة عبارة عن تعديل كيميائي يتم فيه إضافة مجموعة كيميائية صغيرة تسمى الأسيتيل إلى الحمض الأميني ليسين، ومن المعروف اليوم أن هذه الإضافة إلى بروتين معين يمكن أن تغير نشاط ذلك البروتين. في الآونة الأخيرة، تم اكتشاف الآلاف من مواقع الأستلة في البروتينات المختلفة، وخاصة الإنزيمات المرتبطة بعملية التمثيل الغذائي، مثل الإنزيمات العشرة المسؤولة عن استقلاب الجلوكوز. بالإضافة إلى ذلك، من المعروف أن معظم الخلايا السرطانية تغير التحكم في المسارات الأيضية من أجل تلبية احتياجاتها الأيضية. نحن نحاول أن نفهم ما إذا كانت الأستيلة عبارة عن تعديل تتحكم به الخلايا السرطانية في نشاط الإنزيمات العشرة المسؤولة عن استقلاب الجلوكوز."
حاليًا، تعتمد الأبحاث في هذا المجال على استخدام الأحماض الأمينية "العادية" التي تحاكي نفس التعديل بشكل غير دقيق. "نقوم بإضافة حمض أميني جديد إلى الشفرة الوراثية يتضمن إضافة المجموعة الكيميائية. هذه هي الكلمة الجديدة التي نضيفها إلى المفردات. تسمح لنا هذه الطريقة بدراسة تأثير هذه الإضافة بشكل مباشر على نشاط إنزيمات تحلل السكر التي يتم التحكم فيها عن طريق الأستلة. يمكن تطبيق الأساليب التي طورناها على أي بروتين آخر يخضع للتعديل عن طريق الأستيلة، وستساعدنا المعلومات التي نجمعها على فهم الاختلافات بين الخلايا السرطانية والخلايا السليمة بشكل أفضل، مما يساعد في تطوير علاجات مختلفة من شأنها أن تضر الخلايا السرطانية أكثر و الخلايا السليمة أقل."
حصل الدكتور أربالي على درجة الماجستير في الكيمياء العضوية في الجامعة العبرية في القدس، وفي عام 2008 حصل على الدكتوراه في الكيمياء الحيوية من نفس الجامعة. أثناء دراسته للدكتوراه، وتحت إشراف البروفيسور يشايا (شاي) أركين، قام الدكتور أرفيلي بدراسة بنية بروتينات الغشاء باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء. خلال فترة ما بعد الدكتوراه في مختبر البروفيسور آلان بيرشت في جامعة كامبريدج، إنجلترا (بتمويل من منحة من المنظمة الأوروبية للبيولوجيا الجزيئية)، درس الدكتور الأربالي آليات طي البروتين. ومن هناك، واصل تدريبه بعد الدكتوراه في مجال البيولوجيا التركيبية، في مختبر الدكتور جيسون تشين، حيث طور طرقًا لتوسيع الشفرة الوراثية. في عام 2012، انضم د. أربالي إلى قسم الكيمياء والمعهد الوطني للتكنولوجيا الحيوية في جامعة بن غوريون.
