تويت
آخر صيحات العلم التحكم بالخلايا عن طريق الضوء
طوّر باحثون في جامعة ألبرتا طريقة جديدة للتحكم في علم الأحياء على المستوى الخلوي ولكن هذه المرة باستخدام الضوء.
الأداة المستخدمة في هذه الطريقة تدعى بروتين الانشطار الضوئي، وهي تنقسم إلى قطعتين عند تعرضها للضوء، مما يسمح للعلماء بدراسة النشاط داخل الخلايا والتعامل معها بطرق جديدة ومختلفة.
أولاً استخدم العلماء بروتين الانشطار الضوئي لربط بروتينات خلوية معينة إلى المثبطات ليمنعوا بذلك البروتينات الخلوية من أداء وظائفها المعتادة، وتعرف هذه العملية باسم الربط أو التقييد.
وقال المؤلف الرئيسي والأستاذ في قسم الكيمياء روبرت كامبل: «ومن خلال تسليط الضوء على الخلية نقوم بكسر جزيئات بروتين الانشطار الضوئي وإزالة المثبطات محررين بذلك البروتينات الخلوية ضمن الخلية، وحالما تتحرر هذه البروتينات فإنها تعود لأداء وظيفتها الطبيعية المعتادة ضمن الخلية».
وهذه الأداة (بروتينات الانشطار الضوئي) سهلة الاستخدام نوعًا ما ويمكن تطبيقها بشكل كبير في الأبحاث الأخرى التي تتضمن التحكم بالعمليات الجارية ضمن الخلية.
وأوضح كامبل: «تكمن أهمية البروتينات الحساسة للضوء بأنه يمكن استخدامها لدراسة الأنشطة الداخلية لأي خلية حية، فعلى سبيل المثال تستخدم أدوات علم البصريات الوراثي على نطاق واسع لتحفيز النشاط الدماغي عند الفئران».
وتابع كامبل شرحه قائلاً: «ويمكن أن نستخدم بروتين الانشطار الضوئي لدراسة خلية بكتيرية، الخمائر أو الخلايا البشرية في المختبر، أو حتى دراسة الحيوان ككل، كأسماك الزرد أو الفئران، ولإدخال هذه البروتينات إلى داخل حيوان ما، نقوم وببساطة بلصق المورثة للبروتين في الحمض النووي وإدخاله إلى الخلية باستخدام التقنيات المعروفة».
المورثة المسؤولة عن بروتين الانشطار الضوئي ستكون متوفرة في أدّجين Addgene وسيكون متاحًا للعلماء والباحثين الآخرين.
وقال كامبل: «نحن نريد أن نوفّر طرقًا جديدة لكي نتعلم أكثر عن علم الخلية، وأرى عددًا لا يحصى من التطبيقات المحتملة للبحث والتحقيق المستقبلي، وذلك من خلال النظر أية خلايا ستعطي النسج في علم تنامي الأحياء، إلى التحري عن إمكانية تطوير تقنيات التعديل الوراثي».
نُشر البحث في Nature Methods في آذار 2017، وقد أجريت الدراسة بالتعاون مع روجر طومسون، وزميل ما بعد الدكتوراه أليكس لوهاري من معهد هوتشيكس لأبحاث الدماغ من جامعة كاليجاري.