ביולוגים יצרו מפה מפורטת של פעולות גומלין בין חלבונים באורגניזם מורכב – זבוב הפירות * בסופו של דבר המטרה היא להגיע לפיענוח המקבילה האנושית של פעילות הגומלין הזו כדי להבין תהליכים במחלות הנגרמות בשל פעילות גנים רבים
ד”ר דייוויד וויטהאוס, עורך חדשות המדע המקוונות של ה-BBC News
(תרגום: דיקלה אורן)
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/fruitflyproteom.html
חלבונים, שמיוצרים בעזרת גנים, הם אבני הבניין של הרקמות וכמו כן הבסיס לפעולות גומלין מולקולריות, שמאפשרות לאורגניזמים לחיות.
מפת פעולות הגומלין של החלבונים תאפשר תובנות חדשות על מערכת חילוף חומרים מורכבת, שדומה בהרבה מובנים לזו של בני האדם.
המחקר עתיד להתפרסם בגליון הקרוב של כתב העת Science.
מדענים מחברת הביוטכנולוגיה האמריקאית “קורג'ן” (CuraGene) בשיתוף עם כמה אוניברסיטאות בארה”ב הפיקו טיוטה של מפת 20,405 פעולות גומלין בין 7048 חלבונים בזבוב הפירות.
המפה הינה נקודת פתיחה למה שמכונה מידול ביולוגיה של מערכות של בעלי חיים ביניהם בני אדם, אומרים החוקרים בדיווח שלהם.
במשך עשרות שנים זבוב הפירות פתח דלתות בפני חוקרים להבנה טובה יותר של הגנטיקה. הגנום הקטן שלו ותוחלת החיים הקצרה שלו הפכו אותו לעזר, שערכו לא יסולא בפז, למחקר כיצד פועלים הגנים.
כמו כן חולק זבוב הפירות רבים מהגנים שלו עם בני האדם, ולכן סיפק דרך לחקירת מחלות בבני אדם.
כעת האורגניזם הצנוע הזה מצביע על הכיוון, שהמחקר בתחום מתקדם אליו לאחר פענוח הגנום האנושי.
גנום של אורגניזם הוא תיאור דו מימדי וסטטי של יצור חי. כדי להתעורר לחיים יש לתרגמו לפעולה בדומה לדרך בה יש לתרגם תסריט למשחק.
גנים בגרעין התא מתפקדים כתבניות לייצור חלבונים, שנעים לתוך התא כדי לבצע מטלה מסוימת או כדי להתחבר עם חלבונים אחרים ליצירת מבנה גדול יותר.
חלבונים רבים מקיימים פעולות גומלין עם חלבונים אחרים, לדוגמא, כדי להפוך את האנרגיה, שהתא צריך כדי לתפקד, לזמינה.
במורכבותם ובפשטותם , החיים הם ריקוד של חלבונים.
הגנום, אדון התוכנית הגנטית, שוכן בגרעין התא. הוא פועל עם הריבוזומים, שהופכים את קוד הדנ”א לחלבונים.
לאחר מכן חלק מהחלבונים מקיימים פעולות גומלין עם מבנה, שנקרא אברון גולג'י. הוא בודק ומסווג חלבונים לפני שליחתם ופיזורם ברחבי התא.
חלבון, שנקרא טובולין, יוצר פיגום מולקולרי לאורך התא דרכו ניתן להעביר חלבונים. חלקם הולכים לקרום החיצוני של התא ונפלטים החוצה.
הידע על הדרך בה חלבונים מתנהגים ומתקשרים עם חלבונים אחרים הוא חיוני להבנת החיים עצמם.
לאחר השלמת פיענוח הגנום של אורגניזם מסוים מדענים מעוניינים ביצירת מפת חלבונים – פרוטאום (? חלבום ?)
משמעות המפה החדשה של פעולות הגומלין של החלבון היא הפרוטאום של זבוב הפירות הוא ככל הנראה הנחקר ביותר עד כה.
“הפרסום ב-Science הוא ממש הפגנת עוצמה מצד הביולוגיה המערכתית,” אומר ריצ'רד ליפטון מ”קורג'ן” ובית הספר לרפואה של אוניברסיטת ייל.
ד”ר ג'ון צ'אנט מ”קורג'ן” אמר ל- BBC News Online : “בהסתכלי על המפה אני רואה כמה היא מורכבת. אך כמו כן יש בה יופי. היא ללא ספק מכילה כמות נכבדת של מידע.”
“הכמות העצומה של מידע חדש, שדווח עליה במאמר הזה, תספק לחוקרים ברחבי העולם דרכים יצרניות להמשיך במחקר למשך שנים,” אומר ריצ'רד ליפטון.
“חלק נכבד מהבנתו את המסלולים הביוכימיים, ששוכנים בבסיס מחלות בבני אדם, נשאב מהמחקר על זבובי הפירות. ההזדמנות לשלב את מערך המידע העצום הזה עם ידע קודם של האורגניזם הזה, שנחקר היטב, תהיה ברכה להבנת הביולוגיה הרגילה, וכמו כן הביולוגיה שבסיס מחלות,” הוא מוסיף.
כדי לעשות את המפה מדענים שיבטו את כל הגנים של זבוב הפירות ופיתחו דרך “לצלם תמונה” מולקולרית של המתרחש בתוך האורגניזם. הם אומרים שהשיגו מידע על “אחוז משמעותי מפעולות הגומלין בין החלבונים של האורגניזם”.
“ביולוגים, מדעני ביואינפורמטיקה ומדעני מחשבים עבדו צמוד זה לזה על הפרויקט,” אמר ד”ר ג'ון צ'אנט ל-BBC News Online.
הם עקבו אחר יותר מ-20,000 פעולות גומלין בהן מעורבים כ-7000 גנים. מידול מתמטי של פעולות הגומלין בין חלבונים, שעל פני השטח נראו לא קשורים זה לזה, חשף רמה נסתרת של ארגון בין הגנים.
זוהי הצצה לסדר חדש של פעילות מקומית, שקושרת מבנים של רב חלבונים, כמו גם קשרים גלובליים בין ובתוך מבנים של רב חלבונים.
למפה תהיה נגיעה ישירה לבני אדם. “בהינתן השימושיות המוכחת של הדרוסופילה (זבוב הפירות) כדגם מערכת, יש לבחון רבים מהקישורים, שנחשפו בדיווח הזה, ולבדוק האם הם נשמרים גם בתאי בני אדם,” אומרים החוקרים.
קישור לכתבה המקורית ב-“BBC News Online
ידען הגנום – בעלי חיים
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~692576539~~~29&SiteName=hayadan
