מגזין הטכניון | סתיו 2017

16 מחקר ופיתוח מ חקר שנערך בפקולטה לביולוגיה בטכניון שופך אור על מנגנון התרדמה ביצור הזעיר גלגלית ) וצפוי להשפיע רבות על ענף המדגה. rotifer ( ) היא תופעה ביולוגית שבה Dormancy תרדמה ( שוקע האורגניזם במעין קיפאון ממושך המקנה לו יתרון הישרדותי בנסיבות חיצוניות עוינות כגון יובש, חום וקור. בתום תקופת התרדמה מתעורר האורגניזם וחוזר לפעילות מלאה. התרדמה בעולם החי מזכירה במידה רבה את הזרע בעולם הצומח, שכן זרעים וגלעינים גם הם “מצבי שינה” המובילים בסיומם לצמיחה. Molecular & Cellular Proteomics בכתב העת התפרסם לאחרונה מחקר המנתח את תופעת התרדמה מ”מ) החי במאגרי מים ובקרקע 0.2( בגלגלית, יצור זעיר לחה. הגלגלית פיתחה מנגנון של תרדמה רבת שנים המאפשרת לה לשרוד תקופות ארוכות בתנאי סביבה קשים. רק כשהיא נחשפת לאור היא מקיצה מן התרדמה. ) ISF המחקר נערך בתמיכת הקרן הלאומית למדע ( על ידי חוקרים מהטכניון, מאוניברסיטת בן גוריון וממכון בגרמניה. את צוות המחקר הובילה ד”ר metaSysX אסתר לובזנס, חוקרת אורחת בפקולטה לביולוגיה ועד לאחרונה חוקרת בכירה במכון לחקר הימים והאגמים, עם פרופ’ אריה אדמון, ראש מרכז סמולר לפרוטאומיקה בטכניון, ועם מנהלת המרכז ד”ר תמר זיו. את המיפוי הגנומי של הגלגלית ואת האנליזות הביואינפורמטיות של נתוני החלבונים ערכה ד”ר ורד כליפא-כספי, ראש היחידה לביואינפורמטיקה באוניברסיטת בן גוריון. לגלגלית שני דפוסי רבייה: רבייה מינית היוצרת ביצי קיימא המכילות עוברים במצב רדום, ורבייה א-מינית המובילה להיווצרות ביצים שמהן בוקעות גלגליות פעילות. המחקר מסביר כיצד לעצור את המסלולים התפקודיים בביצי הקיימא בעת התרדמה על ידי ביטוי יתר של חלבונים מעכבים וחסך בחלבונים חיוניים. הצלבת הממצאים החלבוניים עם בדיקות מטבולומיות מעידה על רמה נמוכה ) ושל חומצות ATP או אפסית של ייצור אנרגיה (סינתזת אמינו במהלך התרדמה. המשמעות היא שבביצי הקיימא אין כמעט מטבוליזם (חילוף חומרים), ומתרחשת הקפאה של המסלולים התפקודיים. במקביל, הביצים בתרדמה מכילות חלבונים שיתניעו את המטבוליזם בתהליך היקיצה ויובילו להמשך ההתפתחות העוברית שהוקפאה ולבקיעת הביצה. ההשערה היא שמנגנוני התרדמה השונים בעולם החי פועלים בעזרת מנגנונים דומים. ) של Proteome profiling המחקר מתבסס על אנליזה ( חלבונים שבוצעה בספקטרומטר-מסות מתקדם 3,000- כ הנמצא במרכז סמולר. לדברי פרופ’ אדמון, “התחום של מיפוי חלבונים עבר התפתחות עצומה בעשורים הייתי גאה בכך שאני 1993- האחרונים. כשהגעתי לטכניון ב מסוגל לנתח פפטיד אחד ביום. כיום אנחנו מנתחים בכל יום עשרות אלפי פפטידים, כלומר אלפי חלבונים, ויכולים להסתפק בדגימות קטנות מאוד, בסדר גודל של מיליונית הגרם. אף שההתמקדות שלנו היא במחקר בסיסי, למחקר הנוכחי יש השלכות יישומיות משמעותיות, שכן גלגליות הן המזון הראשוני של דגי ים הבוקעים מהביצה. המחקר עשוי לתרום לחקלאות הימית המשמשת תחלופה לדיג הפוגע במערכת האקולוגית של הים.” הנמה היפהפייה http://www.mcponline.org/content/early/2017/07/20/mcp.RA117.000109.abstract למאמר: פרופ’ אריה אדמון ד”ר תמר זיו ד”ר אסתר לובזנס