DNA- Image Credit Mayo Clinic
DNA- Image Credit Mayo Clinic

ה-DNA שבגופנו סופג פגיעות רבות מידי יום בעקבות גורמים פנימיים וחיצונים וישנם מנגנונים שנועדו לתקן את אותן פגיעות. התא יכול לבחור בשני דרכים לתיקון, דרך אחת היא איטית ומדוייקת ודרך שנייה היא מהירה, אך יכולה להוביל לטעויות, משמע למוטציות.
פרופ’ צבי ליבנה וצוותו ממכון ויצמן למדע עם קבוצות חוקרים נוספות הצליחו לפענח את המנגנון האחראי לתיקונים המהירים בתאי יונקים. הם התבססו על מחקר קודם שבו הם גילו שמנגנון התיקון המהיר מתבסס על פחות מעשרה אנזימים, שכל אחד מהם נועד לתקן סוג אחר של פגיעה ב-DNA (למשל אחד מהם מתקן נזקים של אור השמש, השני נזקי זיהום אוויר וכ”ו).
במחקר הנוכחי פרופ’ ליבנה ותלמיד המחקר עומר זיו, בשיתוף פרופ’ איתן דומאני ותלמיד המחקר עמית צייזל ובשיתוף קבוצות חוקרים נוספות בארץ, מאיטליה, גרמניה וארצות הברית, ניסו לאתר אילו גנים מבקרים את תהליך התיקון הזה. הם בדקו זאת על-ידי ניסויים גנטיים שעשו בתרביות של תאי אדם, שהתקבלו מחולים שבהם תיקון הנזקים המדוייק היה פגום, כך שתאים אלו התבססו בעיקר על תיקון הפגמים המהיר.
לאחר סקירה של מאות גנים, הם גילו 17 גנים אשר מבקרים את מנגנון התיקון המהיר. בהמשך המחקר הם התמקדו בגן אחד בשם NPM1 המקודד חלבון בשם נוקליאופוסמין. אותו חלבון מתקשר עם אחד האנזימים של המנגנון בשם פולימרז אטא ומשפיע על פעילותו. החוקרים גילו כי מחסור ב-NPM1 גורם להפחתה ברמות פולימרז אטא ואז מוביל להיחלשות יכולת התא להתמודד עם נזקי ה-DNA.
כ-30% מכלל חולי לוקמיה מיאלואידית חריפה (סוג של סרטן דם אשר קשור לכדוריות הלבנות בדם- ע.ב.ח.) נושאים מוטציה ב-NPM1, מוטציה אשר מובילה למחסור בפולימרז אטא ואז ליכולת תיקון לקויה של נזקי DNA. מחקרי המשך יכולים למצוא את הדרך לעזור לאותם חולים בעזרת תרופות מתאימות.

 

קישור לידיעה-אתר מכון ויצמן

תפקידו של גן NPM1- אתר הגנים OMIM

קצת על תהליך תיקון ה-DNA

אנטיביוטיקה היא שם של קבוצת תרכובות אורגניות הגורמות למותם או להפסקת גדילתם של חיידקים. רובם של האנטיביוטיקות מיוצרות באופן טבעי על ידי אורגניזמים שונים, אך ישנם גם אנטיביוטיקות מלאכותיות. החיידקים, במהלך הזמן, מסוגלים לפתח עמידות לאנטיביוטיות, עד כדי כך שבשנה שעברה הכריז אירגון הבריאות העולמי על כך שסוף העידן האנטיביוטי קרוב. את התחזית הזו יכול לשפר אנטיביוט חדש אשר התגלה בחיידק קרקע בשם Eleftheri Aterrae במדינת מיין שבארצות הברית.
שיתוף פעולה בינלאומי, בראשות קים לואיס (Lewis) מאוניברסיטת נורת’איסטרן בבוסטון, הצליח לבודד ולגדל את את החיידק הזה, אשר עד לפני כן נחשב לחיידק אשר לא ניתן לגדלו במעבדה (מה שנקרא בשפה המדעית “יצורון אפל”; The Microbial Dark Matter). הדבר נעשה בעזרת מתקן מיוחד בשם IChip אשר נקבר בתוך האדמה ובו הצליח החיידק להתרבות ואז לייצר את האנטיביוט החדש ששמו טקסובקטין (Teixobactin) – תרכובת אשר פוגעת בדופן תאי חיידקים רבים בדרך אחרת מאנטיביוטים אחרים.
ניסויים שבדקו את השפעתו של הטקסובקטין על חיידקים הראו שקשה לחיידקים, אשר רגישים לטקסובקטין, לפתח עמידות כנגדו – מה שיכול להבטיח את דחיית סוף עידן האנטיביוטיקה בכמה עשרות שנים. בנוסף, ניסוי זה הדגים שיטה חדשה, אשר תאפשר למדענים להכיר חיידקים אפלים רבים, שעד עתה היה קשה להכירם.

בתמונה משמאל ניתן לראות מושבות חיידקים על צלחת פטרי בתגובה לאנטיביוטיקה

 

קישור לידיעה- הבלוג של ד”ר דרור בר-ניר

קישור למאמר המקורי- אתר nature

קצת על אנטיביוטיקה וסוגי אנטיביוטיקות

צלופח חשמליהיכולת לנצל שדה חשמלי לצרכים שונים אופיינית למספר סוגי דגים. למשל דג הפיל מניגריה משתמש במתח חשמלי נמוך לצרכי ניווט ותקשורת. לעומתו דג הטורפדו, השייך למשפחת הכרישים, והצלופח החשמלי (Elctrophorus Electricus), השייך לסדרת דגי החשמל הטרופיים, משתמשים במתח יחסית גבוה על מנת להמם את טרפם.
על הצלופח החשמלי, אשר מסוגל לייצר כ-600 וולט לשבריר של שנייה, ידוע זמן רב אלא שלא היה ברור כיצד הוא צד ואת החידה הזו ניסה לפתור קנת’ קטאניה (Catania) מאוניברסיטת ונדרבילט בארצות הברית. קטאניה, במהלך ניסוי שעשה, גילה שהצלופח שלח פולס חשמלי אשר שיתק את הדג שהיה בקרבתו וכך מנע ממנו לברוח. בניסוי אחר, הבחין קטאניה שהצלופח שולח פולסים חשמליים בתבנית שונה, מה שגרם לדג לפרכס ואז ליצור גלים ולגלות לצלופח את מיקומו.
בעזרת שתי שיטות אלו יכול הצלופח לשתק טרף שהוא רואה ולגלות את מיקומו של טרף שהוא אינו רואה וכך למקסם את יעילותו בשימוש בחשמל.

 

קישור לידיעה- הבלוג של ד”ר נעם לויתן

קצת על הצלופח החשמלי (electric eel)

בעלי חיים אשר מסוגלים לייצר חשמל- הספריה הוירטואלית של מט”ח

מבנה אחד מוירוסי התוגוטו (Thogotovirus)
מבנה אחד מוירוסי התוגוטו (Thogotovirus)

מידי פעם מתגלים וירוסים וחיידקים אשר גורמים למחלות שאינן מוכרות למדע. בקיץ 2014 הגיע בחור אמריקאי ממחוז בורבון שבטקסס אל בית החולים האוניברסיטאי של קנזס לאחר שננשך על-ידי קרציה. התסמינים הראשוניים שלו- חום, כאבי ראש, כאבי שרירים ובחילות- התפתחו בתוך מספר ימים לכשל מערכות כללי והוא נפטר. בדיקות לאחר המוות בודדו מהחולה נגיף שכונה בפי החוקרים נגיף הבורבון (BOUV).
נגיף זה, אשר לא מוכר למדע, משתייך לקבוצת נגיפי התוגוטו (Thogotovirus), שהתגלו בצאן ובקר ליד יער תוגוטו שבקניה. קבוצה זו שייכת למשפחת נגיפים שאחת מקבוצותיה הם נגיפי השפעת. נגיפי התוגוטו מועברים בעזרת קרציות והם שונים במבנם הביוכימי מנגיפי שפעת.
כיום אין לנגיפי התוגוטו חיסון או טיפול ולחוקרים לא ברור כמה קטלנית תהיה המחלה לאנשים אחרים שילקו בה. כרגע המחקר מתמקד באיתור הנשא הטבעי של הנגיף ובתפוצה הגיאוגרפית שלו.

 

קישור לידיעה- הבלוג של ד”ר דרור בר-ניר

קצת על נגיפי התוגוטו (Thogoto)

מידע על נגיף בורבון (BOUV) מתוך אתר המרכז לשליטה ומניעת מחלות

וירוסכפי שכל אורגניזם אחר עובר אבולוציה, כך גם נגיפים. חלק משרידי הנגיפים נמצאים ב-DNA שלנו לאחר שהשתלבו שם במהלך אלפי שנות אבולוציה. לעיתים ניתן גם לשחזר DNA או RNA שלם או חלקי של נגיפים, כפי שעשה אריק דלווארט (Delwart) ושותפיו מקבוצת המחקר באוניברסיטת קליפורניה שבסן פרנסיסקו.
במהלך המחקר, הצליחה הקבוצה לשחזר שני נגיפים עתיקים מתוך גללים קפואים בני 700 שנה של אילי צפון בצפון קנדה. שמו של הנגיף הראשון, אשר ה-DNA שלו שוחזר במלואו, הוא aCFV) Ancient Caribou Feces Associated Virus). נגיף זה אותר בתוך צמח שאותו עיכל אייל הצפון ושייך לנגיפי צמחים. שמו של הנגיף השני, שהכיל RNA ששוחזר חלקית, הוא aNCV) Ancient Northwest Territories Cripavirus), אשר זוהה כנגיף של חרקים ששהה בגללי אייל הצפון.
מחקר בתחום זה חשוב מאחר שהתחממות כדור הארץ מניעה תהליך של החזרת נגיפים עתיקים לסביבתנו, נגיפים שחלקם יכולים אף להיות מסוכנים ולגרום למגפות.

 

קישור לידיעה- ד”ר דרור בר-ניר

תקציר המאמר המקורי

קצת על נגיפים

תמונת תאיםמחלת הסרטן הינה גורם התמותה הראשון בארץ. בארצות הברית כ-40% יאובחנו כחולים בסרטן במשך חייהם וכ-20% גם ימותו ממנה. בשל סיבה זו וסיבות אחרות מתנהל בתחום מחקר ענף.
ד”ר רביד שטראוסמן (Ravid Straussman) ממכון ויצמן למדע, הינו רופא ובעל תואר Ph.D. הוא טוען שיכול להיות שדווקא תיפקודם של תאי הגוף הבריאים הוא זה שמאפשר את עמידותם של תאי הסרטן לכימותרפיה. במחקר שביצע, הוא גילה שתאים סרטניים הנמצאים לבדם במבחנה ומטופלים בכימותרפיה, רגישים הרבה יותר לכימותרפיה מאשר תאים סרטניים אשר נמצאים בסביבת תאים נורמליים בריאים. בהמשך התברר שבמקרה של תאי העור, מפרישים התאים הבריאים חלבון בשם HGF (Hepatocyte growth factor )אשר מגן על התאים הסרטניים (חלבון אשר משמש, בין השאר, לריפוי של פצעים).
תוצאות ניסוי זה פותחות פתח למחקר בתחום יחסית חדש בחקר הסרטן, מחקר אשר יכול להניב תרופות מתאימות חדשות.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קצת על תפקידו ומבנהו של חלבון ה-HGF

דוגמת חלבון זוהר
דוגמת חלבון זוהר

אחת הבעיות העיקריות הגורמת לתמותה ממחלת הסרטן הן הגרורות. הסטטיסטיקה מעידה על כך שהן גורמות לכ-90% ממקרי המוות מהמחלה כאשר הדרך בה הן מתפשטות בגוף עדיין איננה ברורה.
לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת ארקנסו (Univ of Arkansas) בראשותה של ד”ר הקטרינה גלנזה (Ekaterina Galanzha) פיתחו דרך לסמן ולעקוב אחרי תאים סרטניים פרטניים כאשר הם נעים בתוך הגוף. שיטתם מבוססת על חלבונים זוהרים אשר משנים את צבעם בתגובה לאור בעל אורך גל מסוים.
שיטה זו כבר יושמה בהצלחה באיתור ומעקב אחר תאים סרטניים בעכבר, כאשר בעזרת צפייה במסך הצליחו החוקרים להדגים את מסלולם של התאים הסרטניים הגרורתיים בדרך להתיישבות ברקמה אחרת מהמיקום הראשוני ממנו יצאו. שיטה זו יכולה לעזור במחקר אודות הסרטן ואז להקל על מציאת פתרונות למנוע את התפשטותו.

 

קישור לידיעה-אתר הידען (ד”ר משה נחמני)

קישור לרשימת הפרסומים של ד”ר הקטרינה גלנזה

ביצת תולעת שוט החזירים- לקוח מויקיפדיה בהתאם לרישיון ייחוס-שיתוף CC BY-SA 3.0
ביצת תולעת שוט החזירים- לקוח מויקיפדיה בהתאם לרישיון ייחוס-שיתוף CC BY-SA 3.0

תולעים טפיליות לרוב גורמות נזקים למאחסנים שלהם. מאידך לאחרונה גילו חוקרים במחקר בינלאומי שתולעת אשר נקראת “תולעת שוט החזירים” (pig whipworm; Trichuris trichiura) יכולה לעזור במחלות מעי דלקתיות.
הטענה היא שתולעים אלו, אשר נמצאות בתוך מעיי חזירים, יכולות לווסת את התגובה האוטואימונית של הגוף, תגובה אשר מאפיינת בין השאר מחלות מעי דלקתיות כגון קרוהן וקולטיס, וכך להחליף תרופות אשר מדכאות את מערכת החיסון. השימוש בתרופה זו נבדק, בין השאר גם בישראל, גם לגבי מחלות אוטואימוניות אחרות כגון טרשת נפוצה או דלקת מפרקים. החוקרים הגיעו לרעיון זה בעקבות “תיאוריית ההיגיינה”, אשר טוענת שדווקא במדינות בהם יש עודף היגינה, יש שכיחות רבה של מחלות אוטואימוניות, זאת בשל תגובה לא נכונה של מערכת החיסון (אם כי ידוע שלמחלות אלו יש גם בסיס תורשתי מוצק- ע.ב.ח).
תולעת זו אינה גורמת נזקים, כמו כן הביצים שלה יכולות להילקח בקלות דרך הפה, אולם נדרשים עוד מחקרים רבים על מנת להוכיח את הצלחת התרופה במטרה לשווקה כבר בשנת 2016-2017.

 

קישור לידיעה-אתר “כמוני” (אתר לחולי קרוהן וקוליטיס)

קישור לידיעה באנגלית

קצת על תולעת Trichuris trichiura

בדיקת דםכיום, על מנת לגלות תהליכים סרטניים או טרום סרטניים בגופנו, יש צורך בבדיקות עם קרינה או בדיקות יקרות ולא נעימות אחרות. לאחרונה, מספר חוקרים מאוניברסיטת ברדפורד, בראשותה של פרופ’ דיאנה אנדרסון (.Anderson, D), פיתחו בדיקת דם פשוטה אשר יכולה לשלול קיומו של סרטן במטופלים המציגים תסמינים מסוימים.
שמה של הבדיקה החדשה היא LGS) Lymphocyte Genome Sensitivity), בעברית “רגישות הגנום של לימפוציט” והיא בוחנת את הנזק שנגרם ל-DNA של תאי דם לבנים בעקבות הקרנה של קרינה על-סגולה. החוקרים גילו שה-DNA של תאי דם לבנים שברירי יותר כאשר הם נלחמים בסרטן, זאת מהסיבה שהם תחת מצב של עקה. קרינה על-סגולה חושפת אותם לעקה נוספת ואז יכולה להבדיל בין תאי דם לבנים במצב עקה, משמע נלחמים במצב סרטני או טרום סרטני לבין תאי דם לבנים שאינם תחת מצב עקה.
בדיקת הדם הפיקה תוצאות מרשימות מתוך דגימות דם של חולים במלנומה, סרטן המעי וסרטן הריאות והצליחה להבדיל בין חולים בסרטן, חולים במצב טרום-סרטני וחולים בריאים. יש צורך בהוכחות לגבי סוגי סרטן אחרים, חלקם קשים לגילוי ובקבוצות מחקר וביקורת גדולות יותר, אך בהחלט מדובר בכלי איבחוני שיכול להיות שימושי בעתיד.

 
קישור לידיעה-אתר הידען

קישור למאמר המקורי-Pubmed

מתוך ויקיפדיה באדיבות Everly Conway & Alberto J.L.-Methanosarcina
Methanosarcina- מתוך ויקיפדיה באדיבות Everly Conway & Alberto J.L

לפני כ-250 מיליוני שנה נכחדו כ-90% מכלל המינים על פני כדור הארץ בתוך פרק של זמן של כמה אלפי שנים. הכחדה זו, אשר התרחשה בסוף תקופת הפרם (Permian -Triassic extinction event), הינה ההכחדה הגדולה ביותר שידע עולמנו. הסברות הנפוצות להכחדה זו הם שאסטרואיד שפגע בכדור הארץ (כמו האסטרואיד שהביא להכחדת הדינוזאורים, כ- 200 מיליון שנה אחרי) או שעלייה בריכוזי פחמן דו-חמצני ומתאן, אשר נגרמה בעקבות פעילות געשית נרחבת, היא שגרמה לכך.

לאחרונה חוקר בשם דן רוטמן מ- MIT (המכון הטכנולוגי של מסצ’וסטס) טוען בעקבות בדיקת קבוצת סלעים בדרום סין, שאופי ההכחדה הזו אופייני יותר לפעילות חיידקית קיצונית של יצור חד-תאי מייצר מתאן בשם מתאנוסרצינה (Methanosarcina). יצור זה שגשג בשל מתכת הניקול שהגיעה על האוקיינוסים בעקבות ההתפרצויות הגעשיות ואז המתאן הרב שהוא יצר הביא לעליית הטמפרטורות וירידת כמות החמצן באטמוספרה באופן משמעותי, מה שהביא להכחדה.
מחקר זה, אשר נותן למיקרובים ערך גבוה מאוד בהכחדת הפרם-טריאס, זכה גם לביקורות לא מעטות על כך שנבדקה רק קבוצת סלעים אחת ויש למצוא ממצאים כאלו גם בקבוצות סלעים אחרות בעולם.

 

קישור לידיעה- אתר סיינטיפק אמריקן ישראל

על הכחדת הפרם-טריאס

קצת על הכחדות המוניות בעולמנו