תיארוך תאים באמצעות פחמן-14

נשורת רדיואקטיבית מניסויים גרעיניים משמשת כסרגל מדידה

עיבוד: גילת סיימון

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/c14190705.html

לו תבונה היתה תלויית גיל, תאי המוח היו מבין התאים החכמים ביותר בגוף: חוקרים השתמשו בשיטת תיארוך לפי פחמן-14 על דנ”א כדי לאשר את גילם של תאי מוח ולקבוע שאלו התאים שחייהם הם הארוכים ביותר.
זוהי אפליקציה חדשה לשיטת התיארוך בפחמן-14, אשר באופן מסורתי שימשה לתיארוך ממצאים ארכיאולוגיים ופלאונתולוגיים כדי לתארך את גיל המאובנים.
תארוך פחמן בוחן את היחס בין פחמן רדיואקטיבי, אשר נוכח באופן טבעי ברמות נמוכות באטמוספירה ובמזון, לבין פחמן רגיל. היחס בין הפחמן הרדיאוקטיבי לרגיל מעדי על גיל היצור. זאת משום שכל עוד האורגניזם חי, ניזון ונושם, היחס בין הפחמן הרגיל לרדיואקטיבי אינו משתנה, ויהיה שווה ליחס הקיים בסביבה, אולם כאשר היצור מת, היחס משתנה משום שהפחמן הרדיואקטיבי, פחמן-14 מתפרק.
התפרקות הפחמן-14 היא איטית, כך שכמות נתונה של פחמן-14 פוחתת למחציתה תוך 6,000 שנה. מכאן שלעקוב אחר שינוי עדין ביחס בין הפחמן הנורמלי לרדיואקטיבי במשך מספר שנים נראה בלתי אפשרי.
אולם ג'ונס פריסן ממכון קרולינסקה בשטוקהולם, שבדיה, טוען כי ניתן לעשות זאת אם מסתייעים בסיגנל הרדיואקטיבי שנשאר אחרי הניסויים הגרעיניים, במהלכם נפלטו רמות גבוהות של פחמן-14 לאוויר בתקופת המלחמה הקרה.

תינוקות מלחמה
עד שקמה הקריאה לעצירת ניסויים גרעיניים מעל פני הקרקע בשנת 1963, רמות הפחמן-14 שבאטמוספירה הוכפלו לעומת רמות הרקע הטבעי של חומר זה, אומר פריסן. מאז הפסקת הניסויים, רמות הפחמן-14 פחתו בחצי כל 11 שנים. אם לוקחים זאת בחשבון, ניתן לחזות בשינויים נראים לעין ברמות של פחמן-14 בדנ”א של עשרות השנים האחרונות.
“רוב המולקולות של התא ישתנו בכל עת. אולם דנ”א היא מולקולה שאינה מחליפה את אטומי הפחמן שלה לאחר חלוקת התא, כך שהיא משמשת כבועת זמן לפחמן” אומר פריסן.
גישות אחרות ניסו להעריך את גיל התא בעבר, וכללו גם תצפיות על אורך “כיפות” הדנ”א המכונות טלומרים. אולם אנו יודעים מעט מדי על הטלומרים מכדי שהמידע על אורכם יסייע בידינו לאמוד את גיל התא. “ייתכן אמנם שמשמעותם של טלומרים מקוצרים היא שגיל התא רב או קטן יותר, אולם אין אנו יודעים זאת בודאות שכן אין לנו אמת מידה מתאימה” אומר פריסן.

עיניים מבוגרות
פריסן וקבוצתו בדקות דגימות רקמה מיותר מעשרה נפטרים, אשר חלקם נולדו לאחר אמצע שנות השישים. הם מדדו בקרב נבדקים אלה את רמות הפחמן-14 שבדנ”א שלהם, וכך יכלו לזהות במדוייק את מועד הולדת תאים אלה בטווח דיוק של שנתיים.
הם מצאו שכל הדוגמאות שנלקחו מהקורטקס הראייתי, האיזור במוח האחראי לעיבוד הראייה, היו בגיל הנבדק עצמו. ממצא זה תומך ברעיון שתאים אלו אינם עוברים רגנרציה. “הסיבה לכך שתאים אלה חיים חיים כה ארוכים היא כנראה שהם צריכים להיות מכווננים ומקושרים עצבית בצורה יציבה ביותר” משער פריסן.
“הדבר יכול לסייע לנו לענות על שאלות רבות לגבי תאים בגופינו. עד כמה גמיש או קשיח המוח ברמה התאית” אומר ג'פרי מקליס מאוניברסיטת הרוורד.
תאי מוח אחרים חיים פרק זמן קצר יותר, מדווחת קבוצת המחקר בכתב העת החשוב Cell. אצל אדם ממוצע כבן שלושים תאי מערכת העיכול שלו הם כבני עשור ואילו תאי השלד מעט מבוגרים יותר. תאים אשר סובלים מלחץ פיסיקלי כבד, כמו תאי הדם האדומים, חיים מספר חודשים בלבד.
קבוצת המחקר מאמינה כי תיארוך תאים באמצעות שיטת פחמן-14 תטיל אור על תפקיד מותם של תאים בתסמונות קוגניטיביות שונות. מחקרים קודמים בנושא מציעים שחוסר ברגנרציה נכונה של תאי מוח שונים עלולה לגרום לדיכאון וייתכן שלתופעות נוספות.

לכתבה באתר חדשות נייצ'ר
ידען המוח
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~214472608~~~58&SiteName=hayadan