ממוחזרים

 

כל מי שראה אי-פעם כיצד מכינים נייר או בקבוקי פלסטיק למיחזור, מכיר את המכונות הכבדות הרומסות את החומרים האלה ללא הבחנה. לעומת זאת, המכונות המולקולריות המכינות את החלבונים למיחזור בתאים חיים הן עדינות ומתוחכמות, וכפי שמתברר ממחקר חדש אשר נעשה במכון ויצמן למדע – גם רבגוניות הרבה יותר משמקובל היה לחשוב.

 

צוות של מדעני המכון, בראשותה של ד"ר מיכל שרון, גילה שינויים דינמיים המתרחשים במכונות האלה כאשר הן מסמנות חלבונים למיחזור. הבנה דקדקנית של תהליך המיחזור היא חיונית, מפני ששגיאות במנגנון זה תורמות להיווצרות מחלות נפוצות רבות. למעשה, חיוניותו של ציוד המיחזור לחיי התא הובילה בשנת 2004 להענקת פרס נובל לכימיה למדענים שפיענחו את תפקידו של היוביקוויטין, סמן מולקולרי קטן הנצמד לחלבונים המיועדים להרס שמבצעות מכונות המיחזור.

 

חלבונים בלויים או פגומים, או כאלה שאין בהם יותר צורך, מפורקים ומורכבים מחדש באופן תמידי כמעט בכל תאי גופנו. עם המכונות המבקרות את התהליך הזה נמנה צבר מולקולרי גדול, הסיגנלוזום, אשר מורכב משמונה חלבונים. הוא משחרר את הפקודה המובילה בסופו של דבר לסימון החלבון על-ידי יוביקוויטין.

 

עד עכשיו חשבו מדענים כי המבנה של הסיגנלוזום קבוע למדי, אך המחקר החדש של מדעני המכון הראה כי למעשה, הצבר הגדול הזה דינמי ביותר: כל אחת משמונה תת-היחידות שלו יכולה לקבל צורות שונות. יתר על כן, היחידות יכולות להתארגן בשילובים שונים. בנוסף, הצבר כולו יכול לנדוד בהתאם לצורך לחלקים שונים של התא.

 

מדעני המכון עבדו עם תאים אנושיים והשתמשו במספר טכנולוגיות, כולל ספקטרוסקופיית מאסות מתקדמת, במטרה לברר כיצד פועל הסיגנלוזום בעת משבר – כאשר הדי-אן-אי של התא ניזוק מקרינה אולטרה-סגולה. המדענים גילו, כי בסיגנלוזום מתחוללים מספר שינויים. ראשית, הוא נע מהציטופלסמה לגרעין התא, בו נגרם הנזק; ככל שהנזק גדול, כך גדול מספר הסיגנלוזומים העוברים לגרעין. יתר על כן, בגרעין התא לובשות תת-היחידות של הסיגנלוזום צורה שונה מזו של אלה שנשארו בציטופלסמה. ממצאים אלה מלמדים, כי הסיגנלוזום מתאים את עצמו לצרכים המשתנים של התא.

 

את המחקר, אשר התפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Molecular and Cellular Biology, ביצעה ד"ר שרון עם ד"ר מריה פיוזסי-לוי וד"ר גילי בן-ניסן במחלקה לכימיה ביולוגית, ביחד עם ד"ר אליזבטה ביאנקי ממכון פסטר בצרפת, ד"ר הוגיאנג ז'ו, ד"ר מיכאל דירי ופרופ' קטרין ליליי מאוניברסיטת קיימברידג', וד"ר ישי לוין ממרכז המחקר הלאומי לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גראנד במכון ויצמן למדע.

 

המחקר עשוי לשפוך אור חדש על המנגנונים המעורבים בתיקונים אשר מתבצעים בתא בעקבות נזק לדי-אן-אי. טעויות בתיקון הנזקים עלולות להוביל להיווצרות סרטן.ברמה בסיסית יותר, המחקר עשוי להעמיק את ההבנה לגבי התיפקוד המולקולרי של יצורים חיים בכלל, ושל בני אדם בפרט. ממצאיו רומזים, כי ייתכן שלא רק הסיגנלוזום, אלא גם מכונות גדולות אחרות בתא, הן דינמיות ורבגוניות הרבה יותר משמקובל לחשוב.

 

 

 

 

 

 

 

 

ב

 

 

 

 

ב

 

בנ