Are you a journalist? Please sign up here for our press releases
Subscribe to our monthly newsletter:
Share
כדי לפתוח דלת או להפעיל מנגנון מכני גדול, כל שדרוש הוא מפתח קטן. ד"ר ערן הורנשטיין וצוותו, במחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע, גילו באחרונה מפתח כזה, המסוגל להפעיל את המנגנון התאי לייצור תאי דם בוגרים. מפתח זעיר זה הוא למעשה אר-אן-אי קצרצר, שעד לאחרונה לא העריכו את חשיבותו המרכזית בפעילות תקינה של רקמות. אפילו כיום, אותן מולקולות נחשבות לעיתים קרובות למשניות בתהליכים העיקריים המתרחשים בתא. על רקע זה מעוררים ממצאים חדשים – המראים כי אותן מולקולות יכולות לשמש כ"מפתחות-על" אשר מניעים מספר רב של תהליכים חיוניים בעת ובעונה אחת – התרגשות.בשיתוף פעולה עם פרופ' סטפן יונג מהמחלקה לאימונולוגיה, וכן עמיתיהם, ד"ר אליק צ'פניק, נטלי ריבקין וד"ר אלכסנדר מילדנר, גילה ד"ר הורנשטיין כי מולקולת מיקרו אר-אן-אי הקרויה miR-142 מעורבת בתהליך שבו נוצרים סוגים שונים של תאי דם מתאי גזע בלשד העצם. בין תאי הדם הללו ניתן למצוא תאים מהמערכת החיסונית ותאי דם אדומים הנושאים חמצן. למעשה, רמז מוקדם לחשיבותן של מולקולת המיקרו אר-אן-אי הקרויה miR-142 תועד כבר ב-1989, כאשר התברר כי יש לגן המקודד לה תפקיד בהתפתחות סרטן דם אלים במיוחד. אך באותו עידן קדום בביולוגיה המולקולרית, טרם עידן הגנומיקה ולפני מהפכת המיקרו אר-אן-אי, תויגו מולקולות אלה כמקודדות ליצירת חלבונים.
מדעני המכון בחנו מיגוון גדול של תאים מיאלואידים – סוג תאים מהם מתפתחים תאי דם אדומים, וכן טסיות הדם שגורמות קרישה. הם חיפשו תאים שבהם ממלא miR-142 תפקיד חיוני, על מנת שיוכלו להגיע לתובנות ברורות בנוגע לתיפקודו. ניתוחם הראשוני העלה, כי תאים מסוג מגקריוציטים מהווים מודל אידיאלי לניסוי.
מגקריוציט הוא תא בעל גרעין ענק המצוי בלשד העצם, אשר אמון על ייצור טסיות דם באמצעות הנצה של חלקים מגוף התא. התפתחותם של מגקריוציטים, ויכולתם לתפקד כמקור להנצה של טסיות, תלויות במבנה פנימי מיוחד של שלד התא. בסדרת ניסויים גילו החוקרים, כי miR-142 מהווה מרכיב חיוני בבקרה על סידורו התקין של שלד התא, ובפרט על ארגונם של חלבונים מבניים, הלא הם סיבי האקטין.
באמצעות שימוש במיגוון רחב של שיטות הצליחו המדענים לחשוף את פעילותה המדויקת של מולקולת ה-miR-142. ממצאיהם, שפורסמו באחרונה בכתב-העת eLife, מראים כי miR-142 הוא אכן מעין מפתח-על שמפעיל ומפסיק מספר תהליכים תאיים הכרחיים עבור פיקוח וארגון שלד התא. במילים אחרות, miR-142 משמש כמרכזן של רשתות ומסלולים תאיים הנחוצים לגדילתו, לחלוקתו, להתפתחותו, ולתיפקודו התקין של התא.
ד"ר הורנשטיין אומר, שככל הנראה השפעת הגן miR-142 והמנגנון מתקיימת בקֶשֶת רחבה של תאי דם נוספים, וייתכן כי היא מתחילה לפעול בתאי הדם המוקדמים ביותר בעובר. בנוסף, כשלים בתיפקוד ה-miR-142 עלולים להיות קשורים להפרעות בקרישת הדם, וכן לכמה מחלות דם אחרות. "מודל זה להתפתחות תאי הדם הוא בעל השלכות רבות", אומר ד"ר הורנשטיין. "בשיתוף עם פרופ' יונג, איפיינו עד עתה בהצלחה, בפרויקטים מקבילים, ארבעה סוגים שונים של תאים המושפעים מאותן מולקולות מיקרו אר-אן-אי".
"השלכות המחקר על הבנתנו ביחס למולקולות המיקרו אר-אן-אי מרחיקות מעבר לתאי הדם בלבד", אומר ד"ר הורנשטיין, "משום שהמחקר ממחיש את כוחו של גן אחד, המקודד למיקרו אר-אן-אי בודד, ואת ההשלכות מרחיקות הלכת של פעולת המיקרו אר-אן-אי על קשת ענפה של תהליכי התפתחות ופעילות תאיים".
Share
