תאי עצבבעבר סברו המדענים שכל תא בגוף האדם מכיל את אותו ה-DNA, כאשר החלקים שיבוטאו ממנו תלויים בסוג התא ובתפקידו, אך לאחרונה מחקר בינלאומי אשר הובל על-ידי חוקרים ממכון סאלק בקליפורניה, בראשותו של פרופ' מייק מקונל, מצא שהגנום אשר נמצא בתוך כל תא עצב שונה מתא לתא במידה גדולה ממה שחשבו עד כה.
במחקר בודדו החוקרים כ-100 נוירונים מגופות אנשים שעברו ניתוח לאחר המוות ומצאו שכפולי DNA (נקראים CNV- Copy Number Variations)
ייחודיים לעד 41% מתאי העצב. בעבר גם נמצא ש-CNV, אשר מופיעים ספונטנית בתאי עצב, קשורים להפרעות במוח כמו סכיזופרניה ואוטיזם.
החוקרים סבורים שהשונות הזו בגנום, מקורה בשלבים בהתפתחות העובר והיא איננה תורשתית. הם סבורים שהסיבה לשונות זו בין תאי העצב משרתת קליטת חוויות חדשות בצורה טובה יותר או הצלחה בהישרדות בעת מגפת וירוסים גדולה. מאידך, על מנת להצליח להבין מדעית את הסיבה לשונות זו בצורה טובה יותר, יש צורך במחקרים נוספים.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קצת על ה-CNV

תאי גזע עובריים של עכבר-מתוך ויקיפדיה
תאי גזע עובריים של עכבר-מתוך ויקיפדיה

תאי גזע עובריים אנושיים הינם תאים אשר מסוגלים להתמיין במהירות לכל סוגי התאים הקיימים. לעומתם, תאי גזי מושרים (iPS) הם תאים בוגרים אשר מדענים הצליחו לתכנת אותם באמצעות החדרה של ארבעה גנים (בפעם הראשונה בשנת 2006), לחזור להיות כמעט במצבם של תאי גזע.
הבעיה של שני סוגי תאים אלו היא שלא ניתן היה לשמור אותם לאורך זמן במצב של תאי גזע, כיוון שהתמיינותם התחילה די במהירות.
לאחרונה הצליחה קבוצת מחקר ממכון וייצמן, בראשותו של ד"ר יעקוב חנא, להתגבר על בעיה זו ובאמצעות טיפול מיוחד, ליצור תא גזע מושרה "נייטרלי" אשר נמצא במצב ההתמיינות המוקדם ביותר לאורך זמן.
השתלה של אותם התאים בתוך עובר של עכבר אכן אישרה שהם מתפקדים כתאי גזע רגילים. תגלית זו, מעבר לתרומה רבה למחקר הביו-רפואי של המדע, יכולה להוות עוד אבן דרך לכיוון של יצירת איברים להשתלה.

 

קישור לידיעה-אתר מכון וייצמן

קצת על תאי גזע

פרס נובל למפתחי תאי הגזע המושרים-אתר הידען

תאי דם
התמונה עוצבה בידי Dejan C. Bockovic

לוקמיה לימפוציטית היא סרטן הדם, מצב שבו כדוריות דם לבנות מתרבות ללא אבחנה.
הסיבה למחלה היא גן בשםRUNX1 אשר עובר מוטציה והופך לאונקוגן (גן מקדם סרטן) ואז החלבון שהוא מייצר אשר מניע גנים אחרים, גורם לייצור תאי דם סרטניים.
מדענים במכון וייצמן גילו שברבע ממקרי הלוקמיה מתרחש תהליך שבו דווקא הגן השני, הנורמלי, אשר נמצא על הכרומוזום הנגדי, הוא זה אשר משאיר את התא הסרטני בחיים ומקדם את אופיו ההרסני.
במהלך המחקר השתיקו המדענים את הגן התקין ואז הדבר גרם למותו של התא הסרטני. מאידך כאשר הגן התקין נשאר בתא, הצליחו התאים להתחמק מתהליך של "אפופטוזיס", מוות תאי.
גילוי תלות הגן האונקוגן בגן הנורמלי הינה פריצת דרך משמעותית בתחום חקר הלוקמיה. גילוי זה יכול להביא בעתיד לפיתוח של שיטות ותרופות חדשות, אשר דווקא עובדות על הגן התקין ואז ממיתות את התאים הסרטניים.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

על הלוקמיה וסוגיה

file0001581942922שיתוף פעולה של קבוצת חוקרים מאוניברסיטת אוסטין בטקסס ומאוניברסיטת איובה בראשותם של ג'פרי בריק (Barrick) ומני סוברמנין (Subramanian) הצליחו, בעזרת שינויים גנטיים, ליצור חיידק א. קולי אשר מכור לקפאין.
הקפאין הינו חומר ממריץ (מגביר נשימה וקצב לב), משכך כאבים וגם חומר אשר שומר על הצמח מחרקים. מאידך, כמות גבוהה שלו עשויה להיות רעילה לאדם ולסביבה ולגרום נזקים.
חיידק בשם Pseudomonas putidaBB5 מסוגל באופן טבעי לפרק קפאין לחומר בשם קסנתין, אך לא פשוט לעבוד איתו תעשייתית ולכן החוקרים שינו את האופרון שלו (יחידה גנטית תפעולית) והשתילו לחיידק א. קולי אשר הרבה יותר נוח לעבוד איתו.
בעזרת שינוי זה ושינויים גנטיים נוספים, הפך חיידק הא-קולי לצרכן קפאין וכך יכולים החוקרים לפזר את החיידק המהונדס במקומות שבהם ישנו זיהום גבוה של קפאין ואף לנתר את כמות הזיהום לפי כמותם של החיידקים הללו.

 

קישור לכתבה- גלילאו (ד"ר דרור בר-ניר)

קצת על הקפאין

12_chromosome
תמונת כרומוזום- התמונה נלקחה מאתר hofesh

הלוקים בתסמונת דאון (trisomy 21 בשמה הרפואי) הם בעלי שלושה עותקים של כרומוזום 21, במקום שניים- לכן יש להם 47 כרומוזומים בכל תא במקום 46. עודף כרומוזום זה מביא לשלל בעיות כמו בעיות קוגניטיביות, פגמים בלב, התפתחות אלצהיימר בגיל צעיר ועוד. השתקת הכרומוזום המיותר היא דבר שיכול לפתור את המחלה.
מחקרים אחרונים הצליחו להראות אפשרות השתקה של גן בעייתי בגוף, אך מדענים מאוניברסיטת מסצ'וסטס הגדילו לעשות והצליחו להשתיק בתרבית כרומוזום 21 שלם בעזרת הגן XIST , הגן שבו הגוף משתיק באופן טבעי את כרומוזום ה-X המיותר אצל נקבות בתחילת התפתחותו-מה שמונע ביטוי של מרבית הגנים עליו.
בניסוי החדירו החוקרים את גן XIST לכרומוזום 21 והוא הצליח "להשתיק" אותו, משמע לגרום לגנים לא להיות מבוטאים בו. גילוי  זה פותח פתח למחקר נוסף לגבי התהליכים המתרחשים בתמונת דאון ולהתגברות על המחלה.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור להודעת החוקרים- sciencedaily

השתקה של כרומוזום X

חוקרים ישראלים מאוניברסיטת תל-אביב בראשות פרופ' יהודית ברמן גילו שפטריית הקנדידה אלביקנס (Candidia albicans), פטרייה אשר גורמת למקרי מוות רבים אצל אנשים בעלי מערכת חיסון מוחלשת, מתרבה גם באמצעות רבייה מינית.
עד היום ידעו שהפטרייה מתרבה בצורה של חלוקת תאים פשוטה בעזרת תאים דיפלואידים (תאים שבהם כל החומר הגנטי). החוקרים הבחינו שבמצבי מצוקה, כמו חשיפה לתרופות, יכולה הפטרייה גם לעבור לחלוקה של תאים הפלואידיים, תאים שבהם מידע גנטי חלקי (כמו תא הביצית והזרע אצלנו).
הקנדידה מצליחה, בזכות הרבייה המינית, לפתח עמידות לתרופות והתקווה שמחקר זה יוכל להאיר את הדרך לפתח תרופות טובות יותר ועמידות יותר נגדה.

קישור לידיעה-אתר רשת ב'

קישור למחקר ב-nature

הדיונון הענק (Architeuthis dux) הוא יצור ימי ענק אשר נמצא במעמקי האוקיינוסים וממעט לעלות על פני הים- מה שמקשה על המחקר שלו. ממדיו האדירים מתודלקים על-ידי מערכת דם בעלת שלושה לבבות. שני עיניו הם בגודל של כ-30 סנטימטר האחת, מה שעוזר לו לקלוט את האור המועט בתחתית האוקיינוסים.
מחקר חדש אשר בדק את הגנום המיטוכונדרי, הנוקליאוטידים של ה-DNA בתוך המיטוכונדריה, הראה דמיון כמעט זהה בין כל הפרטים שנחקרו, חלקם מאוד מרוחקים אחד מהשני.
דמיון זה מעיד על כך שלמרות המרחקים, הדיונונים הם מאותה משפחה אשר נהגה בעבר לחיות במקום מרוכז לפני התפזרותה על פני שאר האוקיינוסים.

מבוסס על ידיעתו של ליאור שמיר, עיתון גלילאו מ"ס 177, ע"מ 13.

קישור לידיעה באנגלית

קצת על הדיונון הענק

סליל ה-DNA אמור להיות סליל בעל כיוון ימני (תצורה B). כאשר הוא בעל כיוון שמאלי מדובר בתצורה פגומה שלו (תצורה Z). המעבר בין סליל ימני תקין לסליל שמאלי לא תקין נעשית בעקבות עיוות פיזיקלי או בשל הוספת מלח רב לתמיסה.

מדענים מאוניברסיטת לוקסמבורג הצליחו למדוד במדויק, בפעם הראשונה, את כמות המלח אשר נדרשת לשם הפיכת הסליל לכיוון בלתי תקין. תגלית זו פותחת פתח חדש להבנת מבנה חומרים אחרים. כמו כן, סליל שמאלי הוא סליל שאינו תקין ולכן מורחק מהתא. הרחקה של חומר גנטי יכולה לגרום לסרטן ולמחלות אחרות ומחקר בתחום יכול לשפר את הבנתנו לגבי הנושא.

קישור למחקר באנגלית

מבנה סליל ה-DNA

פעילויות אינסטינקטיביות אצל בעלי החיים (וגם אצל האדם) מועברות דרך הגנים. למשל בניית קן הציפור מקודדת בגנים שלה. כנ"ל לגבי עכבישים הטווים את קוריהם וגם בניית מחילות על-ידי עכברים. הם לא צריכים ללמוד התנהגויות אלו אלא נולדים איתן.
מחקר אחרון מגלה את הבסיס הגנטי של בניית מחילות על-ידי עכברים. במחקר נבדקו עכברי חוף, אשר בונים מחילה מורכבת יחסית עם תא קינון ומנהרת מילוט ללא פתח יציאה (פתח שאותו הוא יוצר רק בשעת מנוסה) ועכברי האייל שבונה מנהרה קצרה וקטנה ללא מנהרת מילוט.
החוקרים הכליאו בין שני סוגי העכברים והתברר שהצאצאים מהדור הראשון בנו מחילות מורכבות כמו עכברי החוף (מה שאומר שהגנים לבניית מחילות מורכבות הם דומיננטיים). בהכלאות לאחר מכן היו עכברים שהתנהגו מבחינת בניית המחילה כמו עכברי החוף וכאלו שהתנהגו כמו עכברי האייל.
בהמשך המחקר ריצפו החוקרים את ה-DNA של העכברים וגילו שלושה איזורים בגנום שכל אחד מהם משפיע על אורך מנהרת הכניסה בכ-3 ס"מ.
איזור רביעי קבע את הימצאותה או אי-הימצאותה של מנהרת מילוט.

מבוסס על ידיעתם של נעם לוויתן ויונת אשחר, עיתון גלילאו מ"ס 175, ע"מ 20.

קישור לידיעה- אתר Nature

קישור לסרטון ביוטיוב המדגים את מדידת המחילה

ההבדל בין תאים רגילים בגופנו (תאים ממוינים) לתאי גזע הוא באופן שבו ארוז החומר הגנטי. תיפקוד התא תלוי באזורי הגנים אשר חשופים לביטוי ולמגע עם RNA כאשר איזורים שארוזים היטב אינם מבוטאים.
לפני מספר שנים, חוקרים יפנים הפכו תאים ממוינים לתאי גזע מושרים (iPSC- תאי גזע שאינם ממקור עוברי) בעזרת החדרת ארבעה גנים בלבד, אך ללא הבנה ממשית מה קורה בתא בעקבות כך.
מחקר חדש, בראשות ד"ר יעקוב חנא וד"ר נועה נוברשטרן, מגלה שאנזים-מפתח בשם Utx , אשר מופעל על-ידי ארבעת הגנים המוחדרים לתא, מאפשר את אותו מעבר מתאים ממוינים אל תאי גזע על-ידי שינוי באריזת החומר הגנטי כך שיחשפו ויארזו מחדש איזורי גנים מסוימים.
במחקר גם התגלה שאנזים ה-Utx חשוב למניעת עקרות בעכברים והסיבה היא שתפקידו גם כן להשתלב בתהליך של החזרת תאים שהתחילו התמיינות של מספר ימים לתאים שהם תאי מין.

קישור לידיעה- מכון ויצמן

קצת על תאי גזע