אלכס דורון
מודל המחקר – זבוב הפירות (“תסיסנית במחקר במכון ויצמן המחקר”). גנים כמו אצל האדם * רכב תובלה ושמו “סוג”
תהליך ההתמיינות המורכב מאד של תאי העובר – החל מהתא שנוצר מאיחוד זרע וביצית, דרך שלבי ההתחלקות, ההתרבות ועד שנוצרים ומתפתחים האיברים השונים – נובע מפעילות המערך הגנטי בתא, ומשתתפים בו חלבונים רבים.
לא כל הגנים פעילים באותה מידה. יש ביניהם רדומים וחסרי פעילות בשלב מסויים בתהליך – שאחר-כך מתעוררים. השאלה שהטרידה מדענים רבים היתה: מי ומה קובע אילו גנים יחלו להתבטא, ומתי -וכך יגרמו להיווצרות חלבון מסויים שיכנס לפעולה?
מחקרים העלו שמדובר בסידרת איתותים שהתא מקבל “מהעולם החיצון” לו: מולקולת הורמון, חלבון שהופרש מתאים אחרים. מולקולת החלבון נקשרת לקולטן יחודי בקרומית התא הקולט. תקשורת זאת מתניעה תגובת שרשרת ביוכימית, בה מועברים מסרי-תקשורת בין מולקולת ההורמון וממולקולה למולקולה בתוך התא – עד שהחוליה האחרונה בשרשרת, מוסרת את המסר שלה, לחומר הגנטי שבגרעין התא, לצורך הפעלת גן. בעקבות זאת נוצר חלבון, המשנה את מיבנה ותיפקוד התא.
בתהליך הזה נוצרות, כאמור, מתא אחד קבוצות תאים שונות: מקבוצה אחת – מתפתח שריר. מאחרת – תאי עצב. מהשלישית – תאי-דם, וכך הלאה. אלא שמתברר, כי ת הליכי התקשורת הביוכימית והתוך-תאית הזאת, מותנעת בעצמה כתוצאה מתהליך מורכב, המתחיל מחוץ לתא ומשפיע על ההיקשרות ועוצמתה של אותה מולקולת מסר, של ההורמון או החלבון.
בנושאים אלה עסקו שתי קבוצות מחקר מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן. בראש האחת עמדה ד”ר נעמה ברקאי ובראש האחרת – פרופ' בן-ציון שילה, יחד עם מדענים ממנצ'סטר, אנגליה. התוצאה: מודל מתימטי לחיזוי מדוייק של התהליך.
מחקריהם העלו, כי חלבוני התקשורת המופרשים מהתאים השונים, מתפזרים במירווח הבין-תאי, על-פי דפוס קבוע של פיזור מרחבי. שיעור ריכוז החלבונים באזורים השונים בעובר – וקירבתם לקולטני תא-מטרה מסויים – משפיעים על ההיקשרות ועוצמתה. הדבר גורם להתנעת התהליך וקובע את כיוון התמיינות התא “הגולמי”. כלומר: אם ייעשה לתא שריר, עצם, עצב או לתא-דם.
ועוד מתברר, שחלבוני התקשורת המתפזרים במרחב הנ”ל, אינם משנים מיקומם בכוחות עצמם. הם זקוקים ל”רכב תובלה” – וזה חלבון-נושא ושמו “סוג” (SOG), שנתגלה
בעבודה זאת.
החוקרים, ציינו כי “סוג” מהווה גורם מרכזי, אוניברסלי וקיים במערכות אחרות של פיזור חלבוני תקשורת, המתבצע במירווחים הבין-תאי ים, כשהתאים מתקשרים ביניהם (מעבירים מסרים, מתא משדר לתא קולט).
המודל שנבנה, חוזה את מידת חיוניותו של SOGועד כמה הוא דרוש למערכת, כדילפעול באמינות ובטחון ב”סביבה רועשת”, מבחינה ביולוגית. בעת שנעשיתההתמיינות, מתחוללים ב”סביבה התאית” עוד תהליכים ביולוגיים: שינויים גנטיים(מוטציות), שינויי חום ואחרים.
אגב: המחקר התבצע באמצעות הדרוזופיליה – זבוב הפירות (המכונה כיום “תסיסניתהמחקר”). הגנים והחלבונים שאחראים לבניית שלבים שונים במסלול התקשורת הכימיתבזבובים, דומים למקביליהם בבעלי-חיים מפותחים, לרבות האדם. מה שמעיד על כך שעקרונות ההתמיינות בתאי-עובר, הם בסיסיים בטבע כולו.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~393698708~~~48&SiteName=hayadan
