מגזין הטכניון | סתיו 2018

מיקרוביולוגיה 14 ל התגלתה משפחה חדשה 1971 ראשונה מאז של חלבוני חישת אור. את החלבונים גילו הדוקטורנטית אלינה פושקרב ופרופ’ עודד בז’ה מהמעבדה למיקרוביולוגיה ימית בפקולטה לביולוגיה. חלבונים המגיבים לאור מאפשרים ליצורים חיים לקצור אנרגיית שמש. חלבונים אלו אחראים לקציר אנרגיית השמש בשני תהליכים בסיסיים בטבע: פוטוסינתזה, המתקיימת בצמחי יבשה, באצות ובחיידקים כחוליים (ציאנובקטריה); ומערכות קושרות רטינל (רודופסינים), המשמשות מיקרואורגניזמים רבים וכן במערכת הראייה של בעלי חיים שונים ובהם האדם. הרודופסינים נמצאים בקרום התא ו”תופרים” את הקרום שבע פעמים כמו חוט. בתוך אותו מבנה בקרום הנקראת רטינל ומסייעת A נמצאת נגזרת של ויטמין לחלבון להגיב לאור. על ידי החוקר 1876- הרודפסינים הראשונים התגלו ב הגרמני פרנץ כריסטיאן בול, שמצא אותם ברשתית , כמעט מאה שנה לאחר מכן, 1971- של צפרדע. ב גילו חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה משפחה חדשה של רודופסינים. זאת כשניסו להבין את הסיבה לצבעו החי במים Haloarchaea הסגול של החיידק הקדום מלוחים מאוד. רק כעבור שלושה עשורים הובילה תגלית זו להתפתחותו של תחום מחקר חדש: אופטוגנטיקה. Type 1 תחום זה מבוסס על שימוש ברודופסינים לעירור של עצבים ואפילו תאי עצב בודדים ביונקים. כיום עוסקות קבוצות מחקר רבות בתחום זה בהקשרים של טיפול במחלות נוירולוגיות, תיקון שיבושים בקצב הלב ועוד, והתגלית הנוכחית עשויה לסלול דרכים חדשות בעולם האופטוגנטיקה. במחקר הנוכחי ביקשו החוקרים למצוא רודופסינים חדשים לגמרי במיקרואורגניזמים החיים במי הכינרת בשיא הקיץ, כלומר בשיא הקרינה. הכינרת, ככל סביבה טבעית, רוויה במיקרואורגניזמים, אולם אי אפשר לגדלם בתנאי מעבדה. לכן ערכו פושקרב ופרופ’ בז’ה את , כשהם מתייחסים אליו E.coli המחקר על החיידק כאל מכונה לייצור חלבונים - אותם חלבונים של חיידקי הכינרת. כשהוסיפו רטינל למצע הגידול גילו החוקרים גן הגורם לחיידק לקבל צבע סגול עמוק. התברר כי הגן הזה שייך למשפחה בלתי ידועה של רודופסינים המעוגנים מעלות ביחס לשאר 180- בממברנת התא הפוך, כלומר ב הרודופסינים הידועים. עוד מתברר כי רודופסינים אלה נמצאים כמעט בכל סביבה של מים מלוחים או מתוקים, ולמרות המחקרים הרבים שנערכו בסביבות כאלה הם לא התגלו עד היום. החוקרים טבעו לרודופסינים האלה - שמש), והם מקווים Helio שם ייחודי: הליורודופסינים ( כי משפחה חדשה זו תוכל לקדם את המחקר הרפואי ובפרט את הטיפול האופטוגנטי. פרופ’ עודד בז׳ה אלינה פושקרב חלבונית חשיפה https://www.nature.com/articles/s41586-018-0225-9 למ אמר: