פיסיקאי וביולוג מחפשים מיילדת

01.06.2001
 
מימין לשמאל: פרופ' דוד מירלמן, תלמידת המחקר פזית ליברוס ופרופ' אלישע מוזס. האמבות קוראות לעזרה
 
 
לידה לא היתה מעולם תהליך קל. נראה שהטבע סבור שמי שרוצה להתרבות, מן הראוי שיתאמץ מעט כדי להשיג את מבוקשו. לעתים תהליך הלידה, ההיפרדות של האם מצאצאה, הוא כהקשה, עד שכדי לבצעו בהצלחה היא נזקקת לסיועה של מיילדת. עובדת החיים הזאת אינה נחלתו הבלעדית של המין האנושי. צוות מחקר רב-תחומי של מדענים ממכון ויצמן למדע גילה כי ה"מיילדות" נחוצות גם בעולמן המיקרוסקופי של האמבות. שיתוף פעולה זה בין האמבות מגביר את כושר ההישרדות האבולוציוני שלהם. תגלית זו התפרסמה באחרונה בכתב העת המדעי "נייצ'ר".
 
אמבות הן בעלי-חיים חד-תאיים המתרבים בדרך לא מינית. בבוא העת, האמבה מכפילה את המטען הגנטי שלה, יוצרת שני גרעינים,ומתחילה "להתנפח" כשבמרכזה מתהדקים "מותניים" צרים. התהליך הזה נמשך עד שנוצרים, למעשה,שני תאים כמעט נפרדים, המחוברים ביניהם במעין מעבר צר מאוד. בשלב הגורלי הזה עשויים להתחולל שלושה "תסריטים". ב"תסריט" הראשון, שני התאים ( ה"אם" וה"בת") מותחים את האיזור המחבר ביניהן עד שהוא ניתק, כך שכל אמבה יכולה לצאת לחיים עצמאיים. ב"תסריט" השני, השתיים מותחות ומותחות את איזור החיבור, אבל לא מצליחות להינתק זו מזו. כעבור זמן מסוים הן מתעייפות, מוותרות, וחוזרות לתצורת התא הבודד, אלא שעכשיו כבר יש בתא הזה שני גרעינים.
 
עד לא מכבר סברו המדענים שאלה שני ה"תסריטים" האפשריים היחידים. אבל שיתוף פעולה ייחודי בין ביולוגים לפיסיקאים במכון ויצמן למדע הראה, כי קיים "תסריט" שלישי, שבו מעורבת "אמבה מיילדת".
 
המחקר החל כאשר פרופ' אלישע מוזס מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע החל לחקור את ההיבטים המכניים פיסיקליים של תהליכי ההיפרדות שלתאים חיים. הוא סיפר על מחקרו לפרופ' דוד מירלמן, דיקן הפקולטה לביוכימיה במכון. פרופ' מירלמן חוקר, בין היתר, את תכונותיהן של אמבות, והוא הציע לו לבצע את המחקר על האמבות, המתרבות בקצב מהיר יותר מזה של רוב התאים האחרים.
 
פרופ' מירלמן הביא את האמבות שלו למעבדתו של פרופ' מוזס, המצוידת במערכות מתקדמות לצפייה, תיעוד ומדידה של תהליכים פיסיקליים המתחוללים ברמת התא הבודד. צוות המחקר הרב-תחומי, שכלל גם את תלמידי המחקר פזית ליברוס, דוד בירון ודרור שגיא, החל לתעד את האמבות המתחלקות, ואז התברר, להפתעת החוקרים, שבמקרים לא מעטים, כאשר האמבה ה"אם" מתקשה להינתק מהאמבה ה"בת", באה לעזרתן אמבה שלישית, הנדחקת ביניהן ודוחפת אותן בכיוונים מנוגדים, עד ש"חבל הטבור" ביניהן ניתק וכל אחת מהן חופשייה ללכת לדרכה.אמבה שלישית זו פועלת, למעשה, כ"מיילדת" (MIDWIFE) המסייעת בתהליך ה"לידה".
 
כיצד האמבות המתחלקות קוראות לעזרתן של ה"מיילדות"? החוקרים שיערו כי הן מפעילות איתות כימי, כלומר, הן מפרישות חומר כלשהו המרתק את "תשומת לבן" של האמבות האחרות ומושך אותן אל המקום שבו דרוש הסיוע. כדי לבחון את ההשערה, החדירו החוקרים צינורית מיקרוסקופית אל התמיסה שבה חיות האמבות. הם קירבו את הצינורית אל קרבת איזור ה"מותניים הצרים" של אמבות המצויות בעיצומו של תהליך ההתחלקות, ושאבו מעט מהתמיסה שבאיזור. בשלב הבא הזליפו מעט מהתמיסה הזאת בנקודה מסוימת בצלוחית שבה חיו אמבות שלא היו עסוקות בהתחלקות. התוצאה: האמבות נמשכו במהירות ובנחישות אל איזור ההזלפה, ממש כמו מיילדות הנזעקות לקריאה לעזרה של יולדת. הזזת צינורית ההזלפה גרמה לתופעה מובהקת עוד יותר: האמבות נעו בעקבותיה וממש "רדפו" אחריה.
 
החוקרים סבורים, שהחומר שבאמצעותו האמבות המתחלקות מאותתות וקוראות לעזרתן של האמבות ה"מיילדות", הוא חומר ייחודי מורכב משילוב של פפטיד, ליפיד וסוכר, הקרוי LPG, המוצג על קרומיהן של האמבות. כאשר אמבה מנסה להתחלק, הקרום באיזור ה"מותניים הצרים" שלה נמתחו מתכווץ. המאמצים המכניים האלה גורמים ככל הנראה לשחרור חלק מה-LPG מקרום התא אל תמיסת קרקע המזון שבה חיות האמבות. כתוצאה מהתהליך הזה עולה ריכוז ה-LPG בקרבת האיזור שבו נחוץ סיועה המכני של האמבה ה"מיילדת". כך, למעשה,האמבה ה"מיילדת" נמשכת אל ריכוז ה-LPG שבאיזור, ואגב כך היא מסייעת לחברותיה הנתונות בעיצומו של תהליך ההתחלקות. השערה זו, וכן הרכבו המדויק של ה-LPG, מנגנון שחרורו מהאמבה המתחלקת וקליטתו על ידי האמבה ה"מיילדת", ייבחנו במחקרים שהמדענים מתכננים לבצע בקרוב.
 
בעתיד הרחוק יותר עשויה התגלית הזאת לסייע בפיתוח דרכים מתקדמות לשליטה בקצב התרבותן של אמבות, שאחדות מהן גורמות למחלות זיהומיות שונות, כגון דיזנטריה.
 
"אמבה מיילדת" (ירוק) מפרידה בין שני חלקיה של אמבה מתחלקת
 

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם