אוספים

מדענים באוניברסיטת באפלו עושים צעדים אדירים לקראת ויסות הגנום האנושי

מדענים באוניברסיטת באפלו עושים צעדים אדירים לקראת ויסות הגנום האנושי

מניפולציה אופטוגנומית יכולה להציע שדות אפשרות חדשים לדרכים בהן אנו מטפלים כיום בהפרעות נוירולוגיות. טמפטרה / iStock

קפיצה קדימה מרתקת בממשקים אופטוגנומיים נעשתה לאחרונה על ידי החוקרים Yongho Bae, Josep M. Jornet, Ewa K. Stachowiak, and Michal K. Stachowiak, כולם האוניברסיטה בבאפלו (UB). מטבעות את תחום המשנה המדעי ובו זמנית מסייעות ביצירת "אופטוגנומיקה", קבוצת מדענים זו פיתחה דרכים חדשניות לשליטה, מניפולציה והכוונה של הגנום האנושי מכוח ננו-טכנולוגיה בשילוב אור לייזר.

קשורים: הגנים שלך משפיעים על הנישואין שלך, מגלים לימוד חדש

בהבנות עכשוויות של טיפולים בסרטן, טיפולי סכיזופרניה ותחלואים נוירולוגיים אחרים, צעדים אלה בניהול גנטי גלוי מייצגים אופקים חדשים ותקווה חדשה מכיוון שהם מעבירים את המחקר מעבר לגבולות הקודמים של אופטוגנטיקה פשוטה, שבה ניתן היה לטפל רק בתקשורת הלא נכונה בין התאים.

Optogenomics מספקת רמה עמוקה יותר של תחום שיפוט פנימי המאפשר טעויות בתכניות גנטיות המפקחות ישירות על גדילה ועמידות למחלות.

הקפיצות הקריטיות הללו במניפולציה גנומית מבססות מבט חדש על כוחו של גן Fibroblast Growth Factor Receptor 1 (FGFR1), אשר מוערך להכתיב כחמישית מכל הגנום האנושי. פרויקט הגנום האנושי ומחקר ה- UB מעריכים שזה משתווה בערך 4,500 גנים אחרים - פורטל יחיד מזעזע לעולם רב-פנים של תוצאות שהביא את מיכל סטכוביאק לכנות את הגן הזה כגן "הבוס". כל דבר, החל מסרטן השד וכלה בוויסות אחר של גנים פוריים כמו סכיזופרניה נופל תחת שליטתו של הגן הזה.

צוות החוקרים עבד ליצירת לייזר ננו ואנטנות שהפכו לחלק חלקי להשתלות מוח פוטוניות מותאמות, ועשה שימוש במתגי החלפה המופעלים באמצעות אור ברמה המולקולרית לאחר שהשתלים הונחו בתוך רקמת המוח שגדלה מתאי גזע פלוריפוטנטיים.

מדליקים הצליחו לאור לייזר על פני הספקטרום, מאדום-רחוק וכלה לכחול-רגיל, ולגלוון ולפרק את FGFR1 כרצונם. הם הצליחו גם לפרוץ את הפונקציות הסלולריות החיוניות של הגן FGFR1 באופן שמספק תובנה חשובה מאין כמותה לגישות עתידיות שאנו יכולים לנקוט בהנדסה גנומית.

התמונה למטה מציגה את FGFR1 במצבים הפעילים והמושבתים שלה.

צוות ה- UB אמנם מודה בחופשיות שמדע הממשק האופטוגנומי נמצא בראשית דרכו, אך הצעדים הבאים כוללים בדיקה ברקמות סרטניות ו"מיני מוח "תלת-ממדי.


צפו בסרטון: תורת היחסות הפרטית - למהירות האור וחזרה בשישים דקות (יוני 2021).