להדביק עם רוק

מדעני המכון הראו כי שלפוחיות, המצויות בתאי ההפרשה, מצופות בחומרים המסייעים לנוזל להיסחט. בהמשך התהליך מתמזגת השלפוחית עם קרום התא, והמיזוג בין שניהם הוא שמוביל את הנוזלים השונים אל מחוץ לגוף. 

רוק, דמעות, מרה – זוהי רשימה חלקית של נוזלי הגוף שמיוצרים בתאים מיוחדים, המפרישים אותם. באופן מפתיע, דרכי פעולתם של התאים האלה הייתה מובנת עד לאחרונה באופן חלקי בלבד. ד"ר טל רוסו, חוקרת בתר-דוקטוריאלית בקבוצתו של פרופ' בני שילה במחלקה לגנטיקה מולקולרית, בחנה את התהליך בבלוטות הרוק של זחל זבוב הפירות "תסיסנית המחקר" (דרוזופילה). ממצאי המחקר התפרסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Nature Cell Biology.

"בלוטות הרוק של זחל זבוב הפירות גדולות מאוד יחסית לגודלו", מסביר פרופ' שילה, "וגם תאי ההפרשה, שמרפדים את הבלוטות מבפנים, גדולים באופן מיוחד. כאשר הזחל מוכן לשנות את צורתו להפוך לזבוב בוגר, הוא 'יורק' על משטח יבש את הדבק שנאגר בבלוטות, נדבק אליו, ומתכונן להפוך לגולם".

ההפרשה מתרחשת באמצעות שלפוחיות שמכילות את הרוק ועטופות בקרום. שלפוחיות אלה מתמזגות עם קרום התא, נפתחות כלפי חוץ – ומפרישות את הנוזל אל מחוץ לתא. עד לאחרונה לא היה ברור, בין היתר, כיצד יודעת השלפוחית להפריש ביעילות את הנוזל הצמיג שהיא מכילה.

ד"ר רוסו, פרופ' שילה ועמית המחקר ד"ר איל שכטר בחנו את התאים המפרישים באמצעות צילום רציף של התהליך. כך הצליחו להבחין בכך ששלפוחית אשר נמצאת על-פני השטח של קרום התא, מצופה בשני חומרים – אקטין ומיוזין – שמסייעים לנוזל להיסחט מתוך השלפוחית אל פנים הבלוטה. האקטין יוצר מסילות מזעריות, בעוד מולקולות המיוזין משמשות מעין מנועים שמתחברים למסילות וגורמים לשלפוחית להתכווץ. מנועי המיוזין מושכים במסילות האקטין בכמה כיוונים אקראיים, אבל התוצאה הסופית של משיכה זו היא צמצום המרווח בין המסילות.

כאן עלתה השאלה כיצד ומדוע נוצר ציפוי האקטין והמיוזין? כדי לענות על שאלה זו, הזריקה ד"ר רוסו צבע אדום לתוך פנים הבלוטה, וסימנה את האקטין באמצעות חלבונים מדווחים ( פלואורסצנטיים) בצבע ירוק. הסרטון שצילמו המדענים הראה שהחומר האדום הוזרם לפנים השלפוחית רגע לפני שנוצר הציפוי הירוק. כך התברר שהשלפוחית מתמזגת תחילה עם קרום התא, ורק המיזוג בין שניהם מוביל להפעלת השלב הבא, ל"יריקה" של הנוזל החוצה. בהמשך גילו המדענים גם את האופן שבו פועל מנגנון המיוזין: הוא מתרכז בפסים המקיפים את השלפוחית, אשר, בתורם, מתכווצים כמעין אצבעות, ובכך הם סוחטים את הנוזל החוצה.

"בגופנו יש סוגים רבים של תאי הפרשה", אומר פרופ' שילה, ״המתקשרים באמצעות חומרים שהם מפרישים. מחקר זה סיפק לנו הזדמנות להבין כיצד פועלים תאי הפרשה מיוחדים המכילים שלפוחיות ענק שבתוכן נוזל צמיג".