جهاز مصنوع من الحمض النووي تم إدخاله في خلية بكتيرية ليعمل كجهاز تشخيصي

جهاز مصنوع من الحمض النووي (DNA) تم إدخاله في خلية بكتيرية ليعمل كجهاز تشخيصي

6 فبراير 2013 – العلماء يأملون انه في يوم في المستقبل البعيد أنهم يستطيعون عمل كومبيوتر طبي ذكي متناهي الصغر ليقيم في أجسامنا ليكشف المرحلة المبكرة لأي مرض ويعالجه عن طريق إنتاج الدواء المناسب بدون تدخل خارجي …. لكي تتم هذه الرؤية لابد من وجود أجهزة كومبيوتر حقيقية صغيرة جدا لتدخل في خلايا أجسامنا …. وعلاوة على ذلك، هذه الأجهزة لابد أن تكون قادرة على التواصل مع أنواع الخلايا المختلفة….. هذه المواصفات والتي تعتبر تحديات كبيرة يمكن مواجهاتها عن طريق عمل أجهزة كومبيوتر من جزيئات حيوية مثل الحمض النووي أو البروتينات …. والفكرة بعيدة كل البعد عن الفاحشة ولكن الكائنات الحية قادرة على استقبال وترجمة المعلومات والرد بطريقة تشبه أجهزة الكومبيوتر.

الباحثون في معهد وايزمان للعلوم (Weizmann Institute of Science) قاموا حديثاً بخطوة مهمة في هذا الاتجاه : فقد نجحوا في عمل جهاز جيني والذي يعمل بشكل مستقل في خلايا البكتريا …. هذا الجهاز تم برمجته ليتعرف على خصائص معينة وإرسال الإجابة المناسبة.


الجهاز يبحث عن عوامل نسخ الحمض النووي (DNA)  — وهى البروتينات التي تتحكم في تخليق البروتين من الجينات في الخلية…. أي خلل في هذه العوامل (البروتينات) سوف يؤثر على عمليه تخليق البروتينات التي يحتاجها الجسم …. في خلايا السرطان ،على سبيل المثال، عوامل نسخ الحمض النووي والتي تتحكم في نمو وانقسام الخلايا لا تعمل بشكل  طبيعي مما يؤدى إلى زيادة سرعة انقسام الخلية وتكوين ورم سرطاني …. هذا الجهاز يتكون من سلسة من الDNA التي أُدخلت إلى خلية بكترية تقوم بتفقد عوامل النسخ …. ولو كانت النتائج تتفق مع بعد الخواص السابق برمجتها على الجهاز فانه يستجيب  بعمل بروتين يشيع ضوء اخضر مما يزودنا بعلامة مرئية تدل على تشخيص ايجابي للحالة …. في  متابعة البحث، خطط العلماء —- منهم البروفيسور ايهود شابيرو والدكتور توم ران من أقسام الكيمياء البيولوجية وعلوم الحاسب الآلي والرياضيات التطبيقية —- لتبديل البروتين الذي يشع الضوء الأخضر ببروتين أخر يمكنه أن يؤثر على مصير الخلية، فعلى سبيل المثال، بروتين يمكنه أن يجعل الخلية تنتحر … بهذه الطريقة الجهاز يمكن للجهاز أن يجعل الخلايا المشخصة تشخيص ايجابي تقتل نفسها..

130207074254-largeفي الدراسة الحالية، التي نشرت في تقارير العلوم الطبيعية (Nature’s Scientific Reports) الباحثون في البداية صنعوا جهاز يعمل كمثل ما يسمى الحساب بالمنطق: حيث تم برمجته ليكشف عن وجود اثنين من عوامل النسخ ويستجيب عن طريق إشعاع ضوء اخضر لو لم يجد كلامها …. وعندنا ادخل العلماء الجهاز في 4 أنواع مختلفة من البكتريا المعدلة جينياً —- نوع يصنع عاملين النسخ ، ونوع لا يصنع كلاهما ونوعين يصنعان عامل واحد فقط منهم …. وفقط البكتريا التي لا تصنع كلامها هي التي أعطت الضوء الأخضر … وبعد ذلك، فريق البحث —- والذي يضم الطالبان الخريجان يهوناتان ديوك وليلاتش ميلو —- قام بعمل أجهزة جينية أكثر تعقيدا وأضافوا إليها معلومات منطقية أكثر.

وبعد هذا النجاح في الدراسة على خلايا البكتريا، الباحثون يخططون لاختبار طرق لتوظيف مثل هذه البكتريا للعمل كنظام يمكن إدخاله لجسم الإنسان لأغراض طبية …. ولا يزال من أهداف البحث إيجاد نظام مماثل يمكن إدخاله خلايا الإنسان والتي تكون أكثر تعقيدا من خلايا البكتريا.

ScienceDaily.com

(0/5)0

Comments

Facebook Comments

Leave a Reply