# שונות מפתיעה בין הגנומים של נוירונים בודדים באותו מוח

> "בניגוד למה שחשבו פעם, ההרכב הגנומי של הנוירונים במוח אינו זהה, אלא מורכב מעבודת טלאים של DNA" אומר פרד גאג', ראש המרכז לחקר המחלות העצביות הקשורות לזקנה במכון סאלק. היינו בטוחים שבכל תא בגוף האדם נמצא אותו קוד גנטי, DNA, ושהדרך היחידה שבה הגוף פועל לגיוון התאים היא שכל תא יכול לקרוא רק את הקוד הדרוש לתפקוד והגדרת אותו סוג תא. הדבר נכון לגבי רוב סוגי התאים בגוף, ואולם מדובר…

- Canonical: https://www.hayadan.org.il/patchwork-of-genetic-variation-in-the-brain-0311130
- Author: אבי בליזובסקי
- Published: 2013-11-03T00:15:47+02:00
- Modified: 2013-11-03T00:34:48+02:00
- Sections: הגנום האנושי, מערכת העצבים
- Topics: הגנום, מערכת העצבים, נוירונים, תאי גזע מושרים, תאי עצב

## Article

"בניגוד למה שחשבו פעם, ההרכב הגנומי של הנוירונים במוח אינו זהה, אלא מורכב מעבודת טלאים של DNA" אומר פרד גאג', ראש המרכז לחקר המחלות העצביות הקשורות לזקנה במכון סאלק. היינו בטוחים שבכל תא בגוף האדם נמצא אותו קוד גנטי, DNA, ושהדרך היחידה שבה הגוף פועל לגיוון התאים היא שכל תא יכול לקרוא רק את הקוד הדרוש לתפקוד והגדרת אותו סוג תא. הדבר נכון לגבי רוב סוגי התאים בגוף, ואולם מדובר בהפשטת יתר. מחקרים בגנום של העצבים שפורסמו בעשור האחרון הראו כי ישנם כרומוזומים עודפים או חסרים, או שפיסות DNA העתיקו והדביקו את עצמן בכל רחבי הגנום. הדרך היחידה לדעת לבטח שנוירון מאותו אדם מכיל DNA ייחודי היא באמצעות קריאת הריצוף הגנטי מתא בודד ולא מאוכלוסית תאים גדולה, שתיתן במקרה הטוב את הממוצע. כעת, תוך שימוש בשיטות ריצוף של תא בודד, הצליחו חוקרים במכון סאלק ושותפיהם מרחבי העולם להראות כי המבנה הגנומי של עצבים של אותו אדם, שונה מתא לתא במידה גדולה משחשבו עד כה. הממצאים התפרסמו ב-1 בנובמבר בכתב העת סיינס. "בניגוד למה שחשבו פעם, ההרכב הגנומי של הנוירונים במוח אינו זהה, אלא מורכב מעבודת טלאים של DNA" אומר פרד גאג', אחד השותפים במחקר, וראש מרכז וי וג'ון אדלר לחקר המחלות העצביות הקשורות לזקנה במכון סאלק. במחקר, שהובל ע"י פרופ' מייק מקונל מהמרכז לביולוגיה תיאורטית וחישובית במכון סאלק, החוקרים בודדו כ-100 נוירונים מגופותיהם של שלושה אנשים שעברו ניתוח שלאחר המוות. המדענים בחנו נקודת מבט כוללת של כל הגנום, וחיפשו מחיקות גדולות ושכפולי DNA המכונים copy number variations (או CNV) ומצאו כי עד 41% מהנוירונים הכילו לפחות CNV ייחודי אחד שנוצר באופן ספונטני. משמעות הדבר היא כי ה-CNV מתפשט לאורך הגנום. יש להגביר את הכמות הקטנה מאוד של ה-DNA בתא בודד באופן כימי פי כמה וכמה לפני שניתן יהיה לרצף אותו. תהליך זה קשה טכנית, לפיכך הצוות בילה שנה בהוצאה מכלל חשבון טעויות שנבעו מתהליך זה ולא מהמבנה המקורי של הגנום. לשם כך אומר גאג', נערכו ניסויי ביקורת רבים. באחד הניסויים בדקו החוקרים תאי עצב שנוצרו מתאי גזע מושרים שהופקו מתאי עור של שלושה אנשים בריאים. היה ברור לחוקרים שתאי עצב שהופקו ממקור משותף יהיו בעלי גנום זהה אך הם התבדו. "היו כמה מחיקות ושכפולים ייחודיים בכל גנום של הנוירונים שהופקו מקו אחד של אותם תאי גזע מושרים". למרבה ההפתעה קיימת שונות גם בתאי העור, אך לא באותו קנה המידה כמו בתאי העצב. ההערכה כעת היא שהשונות הגדולה בגנום של תאי העצב נובעת משינויים בשלב מאוחר של התפתחות העובר ואינם תורשתיים. "הבעיה עם תאי עצב היא שלא כמו תאי עור, הם אינם מתחלפים והם גם בקשר זה עם זה" אמר מקונל, כיום באוניברסיטת וירג'יניה. "העובדה היא שתאי העצב יוצרים רשת גדולה שבה לכל תא יש CNV שגורמים לו להיות שונה, עלולה להיות בעלת השפעה גדולה על המוח." CNV המופיעים ספונטנית קשורים גם להפרעות במוח כגון סכיזופרניה ואוטיזם, אך במחקרים אלה משתמשים בדרך כלל בתאי דם רבים וכתוצאה מכך לא מגלים בהם את השפעת ה-CNV. המטרה של השונות הזו במוח של אנשים בוגרים אינה ברורה, אך לחוקרים יש כמה רעיונות. יתכן שההתאמה עשויה לסייע לאנשים לקלוט חוויות חדשות ומפתיעות במהלך החיים, או שהם יכולים לעזור לשרוד במגיפת וירוסים גדולה. תאים בעלי גנום שונה עשויים לייצר RNA ייחודי ולפיכך גם חלבונים ייחודיים ואולם שיטת הריצוף לא מאפשרת לדעת זאת. "אם וכאשר יהיו לנו שיטות נוספות לריצוף גנום בתא בודד, נוכל לראות האם לגנומים השונים הללו יש גם טרנספוזומים שונים (אוסף כל סוגי ה-RNA בתא) בדרכים הניתנות לחיזוי" אומר מקונל. "בנוסף, יהיה צורך לרצף הרבה יותר תאים, ובפרט יותר סוגים של תאי עצב" אומרת אירה הול, פרופ' לביוכימיה וגנטיקה מולקולרית באוניברסיטת וירג'יניה. "המון עבודה לפנינו עד שנבין לעומק עד לאיזו רמה המחלות קשורות לכך שתאי העצב הם ייחודיים או שיש לכך קשר לפרמטרים שונים כגון גיל האדם." אמרה. [לידיעה באתר מכון סאלק](http://www.salk.edu/news/pressrelease_details.php?press_id=647)