اكتشف العلماء في التخنيون آلية غير معروفة في نشاط الخلية الحية: الإخفاء كوسيلة للإسكات الجيني. وفي دراسة المتابعة، سيتم استخدام تقنيات مبتكرة لطباعة الحمض النووي من أجل فك رموز "القواعد الجينومية".
اكتشف البروفيسور المشارك روي عميت، عضو هيئة التدريس في كلية التكنولوجيا الحيوية وهندسة الأغذية في التخنيون، مفهومًا جديدًا في نشاط الخلية: الإخفاء كوسيلة للإسكات الجيني. ذكرت ذلك مجلة نيتشر كوميونيكيشنز. إسكات الجينات هو مصطلح بيولوجي يعني قمع نشاط الجين بواسطة الخلية. تعرف الخلية الحية كيفية "تشغيل" الجينات في عملية تسمى التنشيط، و"إيقافها" أو قمعها في عملية تسمى إسكاتها - من خلال النشاط المباشر للبروتين.
وفي دراسة حديثة اكتشف البروفيسور أميت أن الخلية لديها طريقة أخرى لإسكات الجين: من خلال الإخفاء الجسدي، أي من خلال بروتين يمنع التفاعل بين الجين والعامل الذي ينشطه. ووفقا له، "يمكنك أن تفكر في البروتين المفرز كرجل طويل القامة يجلس أمامك في السينما. صورة أخرى هي كسوف الشمس. في الواقع، نحن نتحدث هنا عن نوع من "الكسوف الجيني": توجد بروتينات معينة على قطعة الحمض النووي في نقطة تخفي عن الجين العامل الذي من المفترض أن ينشطه، وبالتالي إسكات هذا الجين بشكل فعال.
تم اختبار فرضية البروفيسور أميت بثلاث طرق: التصوير الحاسوبي، والبيولوجيا التركيبية، والمعلوماتية الحيوية. وبعبارة أخرى، تم التحقق من صحة النموذج سواء في المحاكاة أو في تحليل الأجزاء الجينية الفعلية. "لقد تحققنا من صحة هذا النموذج في التجارب التي أجريناها على 60 تسلسلًا جينيًا بكتيريًا، وبالتالي أنشأنا هذا المفهوم الجديد. الآن نحن نفهم أن هذه الآلية تطورت خلال التطور كقناة عمل فعالة للإسكات الجيني."
سيتم اختبار المفهوم الجديد بشكل شامل وشامل كجزء من دراسة مكثفة بقيادة البروفيسور أميت. وقد تم دعم البحث بمبلغ 4 ملايين يورو من برنامج FET Open، الذي يعمل ضمن برنامج "Horizon 2020" التابع للاتحاد الأوروبي، ويدعم البحث العلمي والتكنولوجي الذي من المتوقع أن يؤدي إلى تطوير تقنيات مبتكرة. ستشارك في البرنامج 5 مجموعات بحثية من إسرائيل وأوروبا ستعمل على فك رموز مبادئ تشغيل كود التحكم في البكتيريا والخميرة والذباب.
يوضح البروفيسور أميت: "إن رمز التحكم هو نوع من لغة البرمجة التي يتحكم من خلالها الجينوم في التعبير الجيني في جوانب الموقع والتوقيت والشدة". "كجزء من البحث، سيتم استخدام تقنيات طباعة الحمض النووي المبتكرة لإعادة كتابة الكود واختبار مخرجات البرامج الاصطناعية داخل الخلايا الحية. ومن خلال كتابة عشرات الآلاف من تسلسلات التحكم الاصطناعية، يأمل الباحثون في فك رموز المبادئ النحوية للغة برمجة الجينوم.
