نجح فريق من الباحثين بجامعة كاليفورنيا الأمريكية في بناء خلايا اصطناعية تُحاكي بدقة الإيقاع اليومي الطبيعي للكائنات الحية، وهو الإيقاع الذي ينظم النوم والتمثيل الغذائي والعديد من الوظائف الحيوية.
واعتمد الفريق في تجربته على تصميم حويصلات صناعية تُشبه الخلايا، بُنيت بداخلها نسخة مبسطة من الساعة البيولوجية للبكتيريا الزرقاء ومن خلال وسم بروتين رئيسي داخل هذه الحويصلات بعلامة فلورية، تمكن العلماء من تتبع نبضات الضوء المتوهجة التي استمرت لأربعة أيام، عاكسةً إيقاعاً يومياً دقيقاً.
لكن هذا الإيقاع كان هشاً: فكلما صغر حجم الحويصلات أو قل عدد البروتينات فيها، انهار النظام، ما وفر رؤى جديدة حول العوامل الضرورية للحفاظ على دقة التوقيت البيولوجي.
ولفهم هذه الظاهرة، طور الباحثون نموذجاً أظهر أن زيادة تركيز بروتينات الساعة يُعزز استقرار الإيقاع، ما يفسر لماذا تحتفظ الكائنات الحية بكميات كبيرة منها لتقليل التشويش البيولوجي الداخلي.
وأكد سوبرامانيام «أن الدراسة تُبرهن على إمكانية فهم آليات ضبط الوقت الحيوي من خلال أنظمة صناعية مبسطة، بينما أشار النموذج أيضاً إلى أهمية المكونات الجينية رغم عدم ضرورتها لساعة خلية واحدة في مزامنة التوقيت بين مجموعات الخلايا.