סיקור מקיף

מענק מחקר של האיחוד האירופי לקבוצת מחקר מב"ג בתחם המטבוליזם של גלוקוז בתנאים סרטניים

הסכום יוענק לקבוצת המחקר של ד"ר אייל ארבלי מהמחלקה לכימיה ומהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב באוניברסיטת בן-גוריון במהלך חמש השנים הקרובות למימון מחקר שמטרתו לפתח שיטות ניסיוניות בתחום הביולוגיה הסינתטית

ביולוגיה סינתטית. המחשה: shutterstock
ביולוגיה סינתטית. המחשה: shutterstock

קבוצת המחקר של ד"ר אייל ארבלי מהמחלקה לכימיה ומהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, זכתה במענק מחקר יוקרתי של האיחוד האירופי – ERC. המענק, בגובה 1.5 מיליון יורו, יוענק לקבוצה במהלך חמש השנים הקרובות למימון מחקר שמטרתו לפתח שיטות ניסיוניות בתחום הביולוגיה הסינתטית לצורך הבנת הבקרה על מטבוליזם של גלוקוז בתאים סרטניים.

ביולוגיה סינתטית היא תחום מחקר חדש, המבוסס על שיטות המאפשרות שליטה על תהליכים בסיסיים במערכות חיות ואף מניפולציה שלהם. קבוצת המחקר של ד"ר ארבלי מנסה לענות על שאלות בסיסיות בתחום הביולוגיה בעזרת פיתוח ויישום שיטות לשינוי הקוד הגנטי, שהוא 'אבן הרוזטה', המאפשרת את תרגום רצף ה-DNA לרצף חומצות אמיניות שמהן בנויים חלבונים. על מנת להסביר את העיקרון העומד בבסיס המחקר שלו, ד"ר ארבלי משווה בין חומצות אמיניות וחלבונים למילים ומשפטים. "אם נתייחס לחלבון כאל משפט, החומצות האמיניות הן המילים המרכיבות את המשפט. למעט מספר מצומצם של יוצאים מן הכלל, הקוד הגנטי משותף לכל האורגניזמים על פני כדור הארץ. כלומר, לכולם אותו אוצר מילים המורכב מעשרים מילים נפוצות, או למעשה, עשרים חומצות אמיניות שונות. אנחנו מוסיפים לאוצר המילים הזה מילה חדשה ולכן אנחנו יכולים לבנות משפטים – או למעשה חלבונים – שונים ואף מורכבים יותר".

ד"ר ארבלי מציע לפתח שיטות לשינוי הקוד הגנטי בחיידקים ובתרביות תאים על מנת להבין את התפקיד של אצטילציה של החומצה האמינית ליזין בבקרה על מטבוליזם והתפתחות של תאים סרטניים. "אצטילציה היא מודיפיקציה כימית שבה מתווספת לחומצה האמינית ליזין קבוצה כימית קטנה הנקראת אצטיל, וכיום ידוע שהתוספת הזו לחלבון מסוים, יכולה לשנות את הפעילות של אותו חלבון. לאחרונה התגלו אלפי עמדות של אצטילציה בחלבונים שונים, בעיקר אנזימים הקשורים למטבוליזם, כמו למשל עשרת האנזימים האחראים על מטבוליזם של גלוקוז. בנוסף, ידוע שמרבית התאים הסרטניים משנים את הבקרה על מסלולים מטבוליים על מנת לספק את הצרכים המטבוליים שלהם. אנחנו מנסים להבין האם אצטילציה היא מודיפיקציה שבעזרתה תאים סרטניים שולטים בפעילות עשרת האנזימים האחראיים על מטבוליזם של גלוקוז".

כיום, המחקר בתחום זה מתבסס על שימוש בחומצות אמיניות 'רגילות' שמדמות באופן לא מדויק את אותה מודיפיקציה. "אנחנו מוסיפים לקוד הגנטי חומצה אמינית חדשה שכוללת את התוספת של הקבוצה הכימית. זו המילה החדשה שאנחנו מוסיפים לאוצר המילים. השיטה הזו מאפשרת לנו ללמוד באופן ישיר מה ההשפעה של התוספת הזו על הפעילות של אנזימי הגליקוליזה שמבוקרים על ידי אצטילציה. את השיטות שנפתח ניתן יהיה ליישם על כל חלבון אחר שעובר מודיפיקציה על-ידי אצטילציה, והמידע שנאסוף יעזור לנו להבין בצורה טובה יותר את ההבדלים בין תאים סרטניים לתאים בריאים ובכך לסייע בפיתוח טיפולים שונים שיפגעו יותר בתאים סרטניים ופחות בתאים בריאים".

דר' ארבלי סיים את לימודי התואר השני בכימיה אורגנית באוניברסיטה העברית בירושלים, ובשנת 2008 השלים באותה אוניברסיטה את הדוקטורט בביוכימיה. במהלך לימודי הדוקטורט, בהנחייתו של פרופ' ישעיה (שי) ארקין, חקר ד"ר ארבלי את המבנה של חלבונים חוצי-ממברנה בעזרת ספקטרוסקופיה בתחום האינפרא-אדום. במהלך הפוסט-דוקטורט במעבדתו של פרופ' אלאן פרשט באוניברסיטת קיימברידג' אנגליה (במימון מלגה מהארגון האירופאי לביולוגיה מולקולרית), חקר דר' ארבלי מנגנוני קיפול חלבונים. משם הוא המשיך בהשתלמות פוסט-דוקטורט בתחום הביולוגיה הסינתטית, במעבדתו של דר' ג'ייסון צ'ין, שם פיתח שיטות להרחבת הקוד הגנטי. בשנת 2012 הצטרף דר' ארבלי למחלקה לכימיה ולמכון הלאומי לביוטכנולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן