הינך נמצא כאן

תאי שמרים: האיחוד

23.08.2012

תאי שמרים המבקשים להתאחד עם "אהוב לבם" ניצבים בפני בעיה קשה: חוסר היכולת לנוע בכוחות עצמם. כדי להיפגש עם בן זוג פוטנציאלי, המעט שהם מסוגלים לעשות הוא "לשלוח את זרועותיהם" אליו. זרועות אלה הן למעשה שלוחות תאיות המאפשרות לשני התאים להיפגש. הקרומים ביניהם מתאחים, ומתבצע מיזוג של הגנום – כלומר הזדווגות או רבייה מינית. מחקר של פרופ' ג'פרי גרסט ותלמידת המחקר (דאז) ד"ר ריטה גלין-ליכט, מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון, גילה באחרונה גורם חשוב המבטיח את פגישתם של ה"נאהבים": המנגנון המבקר את כיוון גדילתם של השלוחות התאיות (הנקראות shmoos). נראה, כי מנגנון דומה אחראי ליצירת שלוחות תאיות גם ביצורים אחרים. דוגמה לכך הם תאי העצב במוח, אשר יוצרים שלוחות ארוכות (אקסונים) לכיוונם של תאים אחרים במקרה של אותות חיוביים, או נסוגים מהם במקרה של אותות שליליים, וכך יוצרים תבנית מורכבת ומסועפת המרשתת את המוח.
 
 
פרופ' ג'פרי גרסט
המדענים גילו, כי כאשר תאי שמרים המוכנים לרבייה מינית מקבלים איתות כימי מבן זוג פוטנציאלי, נשלחות מולקולות של אר-אן-אי-שליח – הנושאות את הקוד הגנטי של הדי-אן-אי לצורך תרגומו לחלבון – למיקום הרצוי, בסמוך לקרום התא – שם התקבל האיתות הכימי מבן הזוג. החלבונים המתורגמים מאותן מולקולות אר-אן-אי-שליח הם שיוצרים, בו במקום, את השלוחות. תהליך כזה, שבו איתות כימי המגיע מתא כלשהו גורם ליצירת שלוחות לכיוונו, קרוי "כימוטרופיזם". בנוסף, גילו המדענים כיצד בדיוק מגיעות מולקולות האר-אן-אי-שליח למיקום הרצוי: מתברר, כי חלבון מסוים, הקרוי Scp160, מופעל באמצעות האיתות הכימי, ומוביל את מולקולות האר-אן-אי-שליח הנחוצות אל המיקום המתאים סמוך לקרום התא. כאשר יצרו המדענים מוטציה מכוונת בחלבון Scp160, ופגעו בפעילותו, תאי השמרים גידלו שלוחות בכיוונים לא נכונים, ולא הצליחו להזדווג. ממצאי המחקר, שנעשה בשיתוף עם מדענים מאוניברסיטת ג'ון הופקינס, התפרסמו באחרונה בכתב העת המדעי Cell Reports.
 
במחקרים קודמים גילה פרופ' גרסט, כי מולקולות אר-אן-אי-שליח אינן נעות בתא באופן אקראי, אלא מוסעות למקום המדויק בו יידרש החלבון, ומתורגמות שם. המחקר הנוכחי מוכיח לראשונה, כי הכוונה מדויקת זו של האר-אן-אי-שליח היא חיונית ליכולתו של התא להגיב לאותות כימיים חיצוניים.

אם יתגלה כי ממצאים אלה תקפים גם עבור תאי עצב, הם עשויים לשפוך אור על האופן בו בנוי המוח האנושי: הם יסייעו להבין כיצד תאי העצב במוח מגדלים את שלוחותיהם הארוכות, ויוצרים רשת מורכבת ומדויקת – שדרכה עוברת הפעילות החשמלית של המוח.
 
 
 
 
ציור של ד"ר ריטה גרין-ליכט, המתאר תאי שמרים מזדווגים באמצעות שלוחות, שהתפרסם על שער כתב-העת המדעי Cell Reports
 
 
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם