Rotem Sorek

En sus estudios de doctorado, Sorek trabajó para demostrar cómo se generan nuevos exones (fragmentos de genes en el genoma humano ) durante la evolución . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} Durante sus estudios postdoctorales desarrolló un método computacional para evaluar la toxicidad de la clonación de genes en bacterias y estudió aspectos de las barreras a la transferencia horizontal de genes. ^{[ 12 ]} Como profesor asistente, Sorek estudió la regulación mediada por ARN en bacterias, ^{[ 13 ]} y descubrió cómo el sistema CRISPR -Cas adquiere nuevas memorias inmunitarias. ^{[ 14 ]}

Sorek desarrolló una metodología de genómica funcional a gran escala para comprender cómo las bacterias se protegen contra la infección viral ( fagos ). En una serie de estudios que comenzaron en 2015, reveló docenas de mecanismos de inmunidad sofisticados y previamente desconocidos que emplean las bacterias para defenderse de los fagos. ^{[ 15 ] [ 1 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

Los descubrimientos de Sorek llevaron a la comprensión de que muchos componentes del sistema inmunitario innato humano evolucionaron a partir de sistemas de defensa que protegen a las bacterias de la infección por fagos, ^{[ 2 ]} y mostraron que la vía antiviral cGAS-STING, descubierta originalmente en animales, también está muy extendida en bacterias y las protege contra la infección por fagos. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} Además, encontró que los genes con dominios del receptor de interleucina Toll (TIR) ​​están involucrados en la defensa bacteriana contra los fagos, lo que proporciona evidencia de una ascendencia común y antigua de componentes de inmunidad innata compartidos entre animales, plantas y bacterias. ^{[ 22 ] [ 1 ] [ 23 ] [ 24 ]} Sorek también informó que un proceso inflamatorio humano llamado piroptosis también se originó en bacterias. ^{[ 25 ] [ 26 ]} Sus estudios explicaron cómo evolucionó el sistema inmunitario innato humano y ayudaron a caracterizar nuevos mecanismos inmunitarios en humanos, plantas y otros eucariotas. ^{[ 2 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 27 ]}

Paralelamente, los estudios de Sorek revelaron nuevos tipos de moléculas pequeñas utilizadas tanto por bacterias como por eucariotas para la señalización inmune intracelular, ^{[ 20 ] [ 23 ] [ 28 ] [ 29 ]} y también descubrieron que los ARN no codificantes retrotranscritos llamados retroones median la defensa contra los fagos. ^{[ 30 ]} Sus estudios también mostraron que algunas bacterias producen nuevos tipos de moléculas antivirales como parte de sus mecanismos inmunes contra los fagos. ^{[ 31 ] [ 32 ]} La investigación de Sorek también tuvo como objetivo revelar cómo los virus superan las defensas bacterianas. ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

En 2017, Rotem Sorek descubrió que los virus pueden usar la comunicación de moléculas pequeñas para coordinar su dinámica de infección. ^{[ 4 ]} Sus estudios fueron los primeros en demostrar que los fagos pueden tomar decisiones grupales a través de la comunicación de moléculas pequeñas. ^{[ 4 ]} La molécula de comunicación que descubrió, llamada " Arbitrium ", ayuda a los virus a decidir entre los ciclos lítico y lisogénico , es decir, si replicarse y lisar a su huésped o lisogenizarlo y mantenerlo viable. ^{[ 4 ]} Sorek y su equipo descubrieron que la molécula de Arbitrium es un péptido de 6 aminoácidos , producido por el fago y liberado al medio durante la infección. En infecciones posteriores, los fagos descendientes miden la concentración de este péptido y lisogenizan si la concentración es suficientemente alta. Sorek descubrió además que el sistema arbitrium está codificado por cientos de fagos que infectan bacterias del suelo y comprende tres genes de fago que producen y perciben la molécula. ^{[ 37 ]} Sus estudios contribuyeron a un campo científico llamado " Sociovirología ". ^{[ 5 ] [ 37 ]}