איך דברים חיים מתפתחים? מהו שלל תהליכים שבאמצעותם משפיעים וריאציות גנריות באוכלוסייה את הישרדותם של האורגניזמים ומאפשרים רבייה בסביבה משתנה מתמיד? מדוע תהליכים אלה זוחלים לעתים קרובות לאורך אלפי שנים ובכל זאת, לפעמים, מתרחשים שינויים אבולוציוניים מהירים ומהותיים?
הביולוג האבולוציוני של אוניברסיטת יוטה זכריה גומפרט בוחן סידורים כרומוזומליים, בהם נתחים גדולים של כרומוזומים הופכים, נעים, נמחקים או משוכפלים כמקור אפשרי למקרומוטציות בקנה מידה גדול.
התפתחות אדפטיבית מונעת על ידי בחירה טבעית, המייצרת אוכלוסיות המותאמות טוב יותר להישרדות ורבייה. המוקד הנוכחי של הוויכוח הוא האם התפתחות אדפטיבית מסתמכת על מוטציות רבות עם השפעות קטנות ושוות בערך או אם היא מונעת על ידי מוטציות אחת או מעטות הגורמות לשינויים גדולים בתכונות ובכושר הדרוויני. "
זכריה גומפרט, ראש מחלקת עמית ופרופסור במחלקה לביולוגיה של USU ובמרכז האקולוגיה של USU
כדי להמשיך בשאלה זו, גומפרט זכה בפרס מחקרי החוקרים של החוקרים לחמש שנים, 1.85 מיליון דולר (MIRA) מהמכון הלאומי למדעי הרפואה הכללית של מכוני הבריאות הלאומיים.
גומפרט, שחקר זה מכבר שאלות מהותיות בגנטיקה אבולוציונית, כולל רדיפת מחקרי מקרה של הבסיס הגנטי של הסתגלות בחרקי מקל (Timematidae) ופרפרים (Lycaenidae), ימשיכו ללמוד על אורגניזמים אלה, יחד עם חיפושיות זרעים (Chrysomelidae).
לדבריו, מימון ה- NIH ייצר מספר הזדמנויות לתארים מתקדמים ולסטודנטים לתארים מתקדמים לקבל השכלה יסודית בניסויים במחקר בסיסי תוך בחינת מחקר גנומיקה, ופיתוח מיומנויות וניסיון בתחומים כמו ביולוגיה מולקולרית ורצף גנום שלם.
"אנו מייצרים גנומים שלמים ונזהה וריאציות כרומוזומליות שקשורות להתפתחות ושונות תכונות", אומר גומפרט. "באמצעות מחקר זה, המשתתפים יקבלו מיומנויות הניתנות להעברה על פני תחומים מדעיים מגוונים. למומחיות זו יש יישום למחקר ביו -רפואי על תפקיד הגנומיקה במדעי הבריאות, כמו גם ליישום למחקר יישומי בגנטיקה חקלאית – שתיהן תחומים צומחים במהירות."
בנוסף, לדבריו, חוקרי הסטודנטים יפתחו ידע בניתוח נתונים חישוביים, החל מגישות חישוביות מסורתיות לשיטות חדשניות בלימוד מכונות.
גומפרט אומר כי "כחבר סגל כלול במרכז המדע והבינה המלאכותית החדשה של USU, אני צופה שיתופי פעולה עם חוקרים מעבר למחלקה לביולוגיה המעוניינים להמשיך בפרויקטים של מדעי נתונים מגוונים שנוצרו מהמאמצים שלנו", אומר גומפרט. "פרס ה- NIH פותח הזדמנויות נהדרות למחקר שלנו כאן במדינת יוטה ולתלמידים ושותפי הקהילה שלנו."
