כתב העת Nature פירסם מחקר רחב היקף בראשותו של פרופ' איתי ינאי מהפקולטה לביולוגיה בטכניון. המחקר, שנערך בכמה יבשות, מציג לראשונה הגדרה מולקולרית מדויקת, מבוססת-ראיות, של השלב הפילוטיפי בהתפתחות העובר - שלב קריטי שבו מופיעים ניצניהם של איברי הגוף השונים. בנוסף, מספק המחקר בסיס-מידע חסר תקדים בנוגע לטרנסקריפטום (כלל ביטוי הגנים) של העובר, לרבות בבעלי חיים שעד כה לא זכו ל"מיפוי גנטי", וכן מגדיר במדויק את מונח ה"מערכה" במודל המסווג את עולם החי.
"מערכה" (phylum) היא מונח שטבע הבוטנאי השוודי קרלוס לינאוס בשנת 1735, במסגרת ניסוח הטקסונומיה (מודל הסיווג) של ממלכת החיות. בטקסונומיה של לינאוס כמה קטגוריות, שמכל אחת מהן מתפצלות קטגוריות אחרות; כל ממלכה (ממלכה היא הקטגוריה הכוללנית ביותר) מתפצלת למערכות ומהן למחלקות, סדרות, משפחות, סוגים ומינים.
מאז פרסומה של הטקסונומיה של לינאוס מתחוללים בקהילייה המדעית ויכוחים רבים על הדיוק בהגדרות אלה ובשיוכם של בעלי חיים ספציפיים לקטגוריות השונות. כעת, בפרסום ב-Nature, מציג פרופ' ינאי הגדרה מולקולרית מובהקת ראשונה מסוגה של מונח המערכה. הגדרה זו מתבססת על דמיון במנגנון המשותף האחראי לשלב הפילוטיפי.
אפיון השלב הפילוטיפי השלב הפילוטיפי הוא מושג בסיסי בהתפתחות העובר. בשלב זה מופיעים ניצני-איברים רבים שיתפתחו בהדרגה לאיברים שלמים על-פי תוכנית הצמיחה (Body Plan) האופיינית לכל מערכה. השלב הפילוטיפי מייצג מתווה כללי שבו איברים פונקציונליים כגון שריון הצב, אפו של החזיר או מוחו הגדול של האדם מתחילים ללבוש צורה בדרך להתפתחותם המלאה.
הקושי בהשוואה בין חיות שונות כמו זבוב, דג, ספוג ותולעת נובע מכך שהשלבים בהתפתחותם אינם אחידים. כעת, על סמך בסיס-מידע מולקולרי חסר תקדים שנאסף ונותח במהלך המחקר, נוסח לראשונה הכלל המגדיר את השלב הפילוטיפי בכל יצור חי בכל המערכות בממלכת החיות. בנוסף, כאמור, מציג המחקר הגדרה מולקולרית ראשונה של מונח המערכה. מערכה, מתברר כעת, היא "קבוצה של מינים אשר בשלב הפילוטיפי מגיע הדמיון ביניהם (בביטוי הגנטי) לרמה המקסימלית; אם הדמיון בין שני מינים בשלב זה מינימלי, הרי שהם שייכים לשתי מערכות שונות".
השלכות על המחקר והרפואה במחקר המתפרסם כעת שותפים הטכניון (כמוסד מוביל), מכון ויצמן ומוסדות אקדמיים בגרמניה, בארה"ב ובאוסטרליה. במחקר נבחנו עשרה מינים של בעלי חיים ממערכות שונות באמצעות כלי מחקרי הקרוי ריצוף על-מקבילי (High-throughput דנ"א sequencing), המאפשר אפיון מדויק ושלם של הביטוי הגנטי. בכל אחד מעשרת המינים נבדקו כ-70 פרטים (עוברים) ובכמה מהמינים, כאמור, מדובר בריצוף ראשון בהיסטוריה. התוצאה: בסיס נתונים חסר תקדים, שעתיד לשמש במחקרים רבים ולהשפיע גם על עולם הרפואה בהקשרים כגון אבחון מחלות גנטיות וטיפול בהן.
