מגזין הטכניון | קיץ 2022

מהיר תיקון 26 תיקון גנטי ח אנג’לינה ג’ולי. לכן יש חשיבות רבה למחקר מעמיק במנגנוני התיקון של נזקי די-אן-איי בכלל ושל שברים דו-גדיליים בפרט. קבוצת המחקר של פרופ׳ נביה איוב חוקרת את הקשר שבין תיקון נזקי די-אן-איי, ובעיקר שברים דו-גדיליים, ובין סרטן. בשנים האחרונות גילו חוקרי הקבוצה כמה גנים חדשים המעורבים בתיקון שברים דו-גדיליים בתאי האדם. כיום הם מתמקדים בפיתוח גישות טיפוליות חדשות למיגור סלקטיבי של תאי סרטן שמקורם במוטציות באותם גנים. ידוע ששברים דו-גדיליים בדי-אן-איי גורמים להשתקה זמנית של ביטוי הגנים בסביבת השבר שנוצר - השתקה שנועדה למנוע היווצרות חלבונים פגומים. עוד ידוע שאי-השתקת ביטוי הגנים השבורים עלולה לגרום לסרטן. כיום הדעה הרווחת היא שהשתקת ביטוי הגנים הכרחית לתיקון יעיל של הגנים השבורים, כלומר - ללא פעילות מנגנון ההשתקה לא יתאפשר תיקון של נזקי הדי-אן-איי. על כן יש חשיבות רבה להבנת המנגנון התאי שמבטיח את השתקת הגנים השבורים. במאמר אפיינו חוקרי הטכניון תפקיד כפול של בתיקון שברים דו-גדיליים ובהשתקת CDYL 1 החלבון ביטוי הגנים השבורים. החוקרים הראו ששניות ספורות לאחר היווצרות השבר הדו-גדילי מגויס לאזור השבר ותורם לתיקונו. כן הם CDYL 1 החלבון הראו שחלבון זה מוריד את המולקולה קרוטוניל ) מההיסטונים (חלבונים העוטפים את הדי-אן- Kcr ( איי ומבקרים את פעילותו) באזור הנזק, ובכך גורם להשתקת הגן השבור. החוקרים גילו כי בניגוד לסברה המקובלת, השתקת הגנים אינה הכרחית לתיקון השברים הדו-גדיליים, והתהליכים הללו מתרחשים באופן בלתי תלוי. הממצאים הללו שופכים אור על המנגנון של בקרת ביטוי גנים בעקבות חשיפה לנזקי די-אן-איי. לממצאי המחקר עשויות להיות השלכות חשובות בגילוין ובשכלולן של דרכי ריפוי למחלות ממאירות הנובעות . CDYL 1 מפעילות לא תקינה של וקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון גילו מנגנון חדש המבקר תיקון נזקים בדי-אן-איי. את Molecular המחקר שהתפרסם בכתב העת ערכו פרופ׳ נביה איוב וחברי קבוצת המחקר Cell שלו - אינאס אבו זהיא, לילא בשארה, פיראס משעור, עלמה בר-יצחק ובלה בן-עוז. די-אן-איי הוא החומר התורשתי המכיל את המידע הדרוש לבנייתם של כל התאים ביצור החי ולתפקודם השוטף. הוא בנוי מחומצות גרעין היוצרות סליל כפול דמוי סולם, ששני גדיליו מחוברים זה לזה בשלבים רוחביים. לאורך מולקולת הדי-אן-איי, על פי ההערכה, אלף גנים המרכיבים את הגנום האנושי. 22- נמצאים כ המידע הקיים בגנום משועתק ממולקולת הדי-אן- איי ליצירת מולקולת אר-אן-איי, המתורגמת לאחר מכן לחלבונים הדרושים לבניית התא והאורגניזם ולתפקודם. בכל יום נגרמים לדי-אן-איי שלנו מאות אלפי נזקים שמקורם בגורמים חיצוניים כגון קרינה, עישון ורכיבים משמרים במזון, ובתוצרי לוואי של חילוף החומרים התאי. למזלנו, בתאי גופנו קיימות מערכות תיקון הסורקות את הדי-אן-איי, מפקחות עליו ומתקנות בהתמדה את הנזקים הנוצרים בו. מערכות אלה כוללות מגוון רחב של חלבונים המשתתפים בזיהוי הנזק ובתיקונו. אחד הנזקים המסוכנים ביותר לדי-אן-איי הוא שבר דו-גדילי הפוגע בשני גדילי הדי-אן-איי. פגם באחד מהחלבונים המעורבים בתיקון השברים הדו-גדיליים גורם להצטברות מוטציות - נזקים בדי-אן-איי - המערערים את יציבות הגנום ועלולים לגרום למגוון רחב של מחלות ובהן סרטן. אחת הדוגמאות המובהקות ביותר הממחישה את הקשר בין כשל בתיקון שברים דו-גדיליים להתפתחות BRCA 1 סרטן היא הפגם בגנים המקודדים לחלבונים . חלבונים אלה אמונים על תיקון שברים BRCA 2- ו דו-גדיליים ועל החזרת הדי-אן-איי לקדמותו, ופגמים בהם מובילים להתפתחות סוגי סרטן כגון סרטן שד ושחלות, כמו במקרה המפורסם של השחקנית תגלית בפקולטה לביולוגיה: מנגנון לא ידוע המבקר תיקון שברים בדי-אן-איי https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765( 22)00269-6 למאמר: