תגובה לתגובה

01.11.2006
 
לבנת אפריאט ופרופ' דן תופיק. אבולוציה במבחנה

"אני אוהב שטויות. הן מעוררות את תאי המוח".
ד"ר סוס (תיאודור סוס גייזל) סופר ומאייר אמריקאי (1991-1904)

 
מגזין "המכון" מהווה, זה שנה, חלק מפורטל האינטרנט הגדול בישראל, Ynet. לצד החשיפה הנרחבת לגולשי האתר נתקלים מדעני המכון גם באחת מהתופעות השנויות במחלוקת ברשת: ה"טוקבק", תגובות ישירות של גולשים שלא תמיד טורחים לקרוא את המאמר לפני שהם מגיבים עליו. בדרך כלל, ה"טוקבק" הוא לא יותר ממחיר שכל מי שרוצה להעביר את המסרים שלו ברשת נאלץ לשלם. זהו אחד מההיבטים הבעייתיים של חירות הגולשים באינטרנט. אבל לפחות במקרה אחד, "טוקבק" למאמר שהתפרסם ב-Ynet דירבן את פרופ' דן תופיק, מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן למדע, למחקר שבו חשף את השורשים האבולוציוניים של אנזים שנמצא בחיידקי קרקע ומאפשר להם לפרק חומר הדברה מסוים (מקבוצת הזרחנים האורגניים), שנוצר לראשונה לפני כ-60 שנה. כאן עלתה השאלה, כיצד התפתח בחיידקים, תוך עשרות שנים בודדות (הרף עין במונחים אבולוציוניים), אנזים המפרק את חומר ההדברה ביעילות רבה כל כך. האם האנזים הופיע יש מאין, או שמא התפתח מאנזים קיים?
 
במאמר שהופיע ב-Ynet תואר מחקר שבו הראו חברי קבוצת המחקר של פרופ' תופיק, כי תהליך האבולוציה יכול לנצל פעולות משניות מזדמנות (מעין "חלטורות") שאנזימים שונים יכולים לבצע לצד הפעילות המרכזית שלהם. לעיתים, כשיש בכך צורך, וכשהאנזים "מצטיין" בביצוע ה"חלטורה", יכול העיסוק הצדדי של האנזים להפוך לעיסוקו העיקרי. זוהי האבולוציה בפעולה. למעשה, כתוצאה מלחץ אבולוציוני יכולות הפעילויות להתחלף: פעילות שהייתה במקור מרכזית "תתנוון" לפעילות צדדית מזדמנת, ואילו פעילות "חלטוריסטית" יכולה, כאשר יש בכך צורך, להתפתח לפעילות העיקרית של האנזים. פרופ' תופיק וחברי קבוצת המחקר שלו הפעילו מסלול אבולוציוני מהיר במעבדה, דבר שהוביל להגברת היקף הפעילות ה"חלטוריסטית" של אנזימים שונים.
 
במחקר שתואר במאמר בחנו בין השאר המדענים אנזים מסוים, הקרוי PTE. פעילותו העיקרית של האנזים הזה היא פירוק חומר ההדברה המודרני פראוקסון (הידוע גם בשם פרתיון). במקביל הוא מבצע, ברמת פעילות נמוכה יחסית, גם "חלטורה" צנועה: פירוק חומרים המכונים לקטונים.
 
כאן נכנס לפעולה הטוקביסט שהזדהה בשם "יודע". לאחר כמה משפטים כלליים בגנות תורת האבולוציה, הוא הגיש למדענים הצעה: "שחזרו את החלבון שמנו התפתח החלבון הנחקר. בטוח שתגיעו מהר למסקנה שמעולם לא היה חלבון שקדם לו".
 
פרופ' תופיק ותלמידת המחקר לבנת אפריאט נענו לאתגר. מכיוון שעד לפני 60 שנה לא היו החיידקים זקוקים לאנזים שיודע לפרק חומר הדברה מודרני, הם העריכו שתפקידו המקורי של האנזים הזה היה שונה, וכי היכולת לפרק חומר הדברה הייתה בעבר יכולת רדומה, "חלטורה" חבויה שלמעשה לא באה לידי מימוש. כך עלתה ההשערה, שהפעילות שנראית כיום כ"חלטורה" (פירוק הלקטונים) הייתה הפעילות המקורית של האנזים.
 
בשלב הזה זיהו המדענים, בחיידקים, גנים שונים שמקודדים אנזימים שתפקידם המרכזי הוא פירוק לקטונים המשמשים לתקשורת בין החיידקים. השוואה ביניהם לבין הגן שמקודד את האנזים שמפרק חומר הדברה גילתה דמיון רב מאוד. במילים אחרות, נראה שגן שמקודד אנזים מפרק לקטונים, שהיה בעל יכולת לבצע "חלטורה" של פירוק חומר שלא היה קיים כלל, החל להשתנות לפני כ-60 שנה כשהופיע חומר ההדברה. תוך ששה עשורי שנים (ואולי פחות) הפכה ה"חלטורה" לעיסוק עיקרי, ופירוק הלקטונים נותר כ"חלטורה" בלבד.
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם