בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לקרוא ללא הגבלה, רק עם מינוי דיגיטלי בהארץ  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

פרס נובל לכימיה ל-3 מדענים שמיפו את מנגנון תיקון הדנ"א של התא

תומאס לינדל משוודיה, פול מודריץ' מארה"ב ועזיז סאנייר מטורקיה, פיצחו ומיפו את המכניזם שבעזרתו מצליחים תאים לתקן דנ"א פגום, ו"סיפקו ידע לפיתוח טיפולים בסרטן"

16תגובות

ועדת פרס נובל לכימיה הכריזה היום בצהריים (רביעי) על חתני הפרס לשנת 2015 בשטוקהולם, שוודיה. הזוכים הם תומאס לינדל משוודיה, פול מודריץ' מארה"ב ועזיז סאנייר מטורקיה, על מחקריהם על מנגנוני התיקון של הדנ"א. 

הפרס הוענק לשלושה על כך שהצליחו לפצח ולמפות ברמה המולקולרית את המכניזם שבאמצעותו מצליחים התאים לתקן דנ"א פגום ולשמור על המידע הגנטי. "עבודתם סיפקה ידע בסיסי לגבי האופן שבו פועל התא החי וזו שימשה, בין היתר, לפיתוחם של טיפולים חדשים בסרטן", הסבירו נציגי ועדת הפרס.

רויטרס

מדי יום ניזוק הדנ"א שלנו על ידי קרינת UV (קרניים אולטרה-סגולות), רדיקלים חופשיים וחומרים מסרטנים אחרים. גם ללא הגורמים החיצוניים הללו, מולקולות הדנ"א אינן יציבות מטבען. אלפי שינויים ספונטניים מתרחשים בגנום של התא על בסיס יומי. הפגמים הללו נגרמים בין היתר בתהליכי השכפול וחלוקת  התאים – תהליך שמתרחש מיליוני פעמים בגוף האדם מדי יום.

הסיבה שהחומר הגנטי שלנו לא מתפרק או הופך לכאוטי היא קיומן של מערכות מולקולריות שמפקחות ומתקנות אותו באופן רציף. "זוכי פרס נובל בכימיה לשנת 2015  הם שלושה מדענים חלוצים שמיפו כיצד מתפקדות מערכות התיקון הללו ברמה מולקולארית מפורטת", הסבירו נציגי הוועדה.

בשנות ה-70 סברו מדענים כי מולקולת הדנ"א היא יציבה. לימים התברר שלא כך הדבר. תומאס לינדל הוכיח כי קצב דעיכתו הטבעי של הדנ"א הוא מהיר כל כך, שללא סיוע של מנגנונים נוספים, קיום חיים על כדור הארץ היה בלתי אפשרי. התובנה הזו  הובילה אותו לחקור ולגלות את המערכות המולקולריות שמונעות קריסת הדנ"א שלנו.

חתן הפרס עזיז סאנייר, מאוניברסיטת צפון קרוליינה בארה"ב, מיפה את אחד ממנגנוני תיקון הגנום החשובים בשם nucleotide excision repair) NER) אשר מסייע לדנ"א לתקן את נזקי החשיפה לקרינת UV. מדובר במנגנון שמחליף חלקים פגומים בדנ"א, המפריעים לתהליכי הכפלה תקינים ולמעשה מטפל במוטציות.

חתן הפרס השלישי, פול מודריץ', הראה במחקריו כיצד מתקן התא שגיאות בתהליכי שכפול הדנ"א וחלוקת התא. "מנגנון זה, שמתקן את אי ההתאמה, מפחית את תדירות השגיאות בשכפול הדנ"א עד פי אלף. "מומים מולדים, שמנגנון זה פגום אצלם, נוטים בין היתר ללקות בגרסה תורשתית של סרטן המעי הגס", נכתב בדברי ההסבר.

שאלת הנאמנות של הדנ"א למקור היא במידה רבה שאלת-יסוד על היווצרות חיים. בסיס הקיום של בני האדם נוצר כאשר 23 כרומוזומים של הזרע מתלכדים עם 23 כרומוזומי הביצית – כדי ליצור יחד את גרסת המקור של הגנום, החומר הגנטי של כל אדם ואדם. תהליך ההתלכדות אוצר בתוכו את כל המידע הגנטי הנדרש. אם שולפים את מולקולת הדנ"א מהתא הראשון שנוצר מקבלים רצועה ארוכה, של יותר משני מטרים.

מהרגע שמופרית הביצית, מתחיל תהליך היווצרות האדם באמצעות שכפול המידע הגנטי והתחלות התאים. כך, למשל, בשבוע הראשון לאחר ההפריה יש 128 תאים שבכל אחד מהם סט מלא של כרומוזומים. התהליך הזה נמשך לאורך כל חייו של האדם. אילו חיברו את הכרומוזומים שנוצרים במהלך חייו של אדם ניתן היה למתוח אותן בין כדור הארץ לשמש ובחזרה כ-250 פעמים.

ובכל זאת, למרות השכפול האינטנסיבי, העותק האחרון המשוכפל דומה באופן מופלא למקור שנוצר בביצית המופרית. לטענת המדענים, מנקודת ראות כימית, אירוע כזה אינו אפשרי ללא שורה של מנגנוני תיקון וכמות עצומה של חלבונים שמפקחים ומלווים את התהליך.

לינדל, מודריץ' וסאנייר מיפו את התהליכים הבסיסיים הללו ברמה המולקורית. הם עשו זאת כל אחד בנפרד. לינדל התוודע לשאלת המחקר של מנגוני התיקון של הדנ"א בעת עבודת הפוסט-דוקטורט שלו באוניברסיטת פרינסטון. אז עבד על מולקולת RNA  - בן דוד מולקולרי של ה-DNA - וגילה את הקלות שבה היא נפגמת. כך הבין שלא תיתכן אפשרות שהחומר הגנטי שלנו יציב במשך כל החיים, ללא סיוע.

התובנה של לינדל פתחה דלת לתחום מחקר חדש לגמרי, והוא עצמו החל לחקור את הנוקלאוטידים - קבוצה של תרכובות אורגניות  שקיימת בכל היצורים החיים ומרכיבים את החומר התורשתי. במחקריו הוא גילה את חולשתו הכימית של הציטוזין (אחד מחומרי נולאוטידים), שנוטה לאבד בקלות חומצות אמינו ועשוי להביא לשינוי במידע גנטי. בשנת 1974 הוא פרסם את ממצאיו. היה זה הצעד הראשון בעבודתו, שנמשכה 35 שנה. לינדל מצא ובדק מספר רב של חלבונים ב"ארגז בכלים" של התא לתיקון דנ"א ובשנת 1996 הצליח לשחזר את תהליכי תיקון הדנ"א האנושי במבחנה.

עזיז סאנייר סיים את לימודי הרפואה באיסטנבול ועסק כמה שנים ברפואה. בשנת 1973 החל ללמוד ביוכימיה. הוא גילה עניין בתופעה מיוחדת: היכולת של חיידקים שנחשפים למינונים קטלניים של קרינת UV לתקן את עצמם. ב-1976 הוא הצטרף למעבדה של החוקר האמריקאי קלוד רופרט, שעסק אז בחקר התופעה באוניברסיטת טקסס בדאלאס. במחקריו הוא הצליח לזהות, לבודד ולאפיין את האנזימים המקודדים על ידי קבוצה מסוימת של גנים, שיודעים לזהות את נזקי קרינת UV  ולתקנם. הוא פרסם את ממצאיו בשנת 1983 ומאז המשיך במיפוי שלבי התיקון הבאים המנגנון.

 פול מודריץ' הגיעה התגלית לאחר עשור של עבודת שיבוט ומיפוי האנזימים של תהליך התיקון. לקראת סוף שנות ה-80 הוא הצליח לשחזר מנגנון תיקון דנ"א מורכב במבחנה ופרסם את ממצאיו בשנת 1989.

ההכרזות על פרסי הנובל נפתחו ביום שני השבוע, בהכרזת זוכי פרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה — שניתן השנה לשלושה חוקרים: ויליאם קמפבל מארה"ב, סטושי אומורה מיפן והחוקרת יויו טו מסין. אתמול הכריזה ועדת פרס נובל בפיזיקה על היפני טקאקי קאג'יטה והקנדי ארתור מקדונלד כחתני נובל לשנת 2015.

הכרזות נוספות צפויות בשבוע הקרוב: מחר יוכרזו זוכי פרס נובל לספרות, ביום שישי יוכרזו זוכי נובל לשלום, וביום שני הבא, 12 בחודש, יוכרזו זוכי פרס נובל לכלכלה. כמדי שנה, הפרס יוענק לזוכים בטקס שיתקיים ב-10 בדצמבר בשטוקהולם — יום מותו של אלפרד נובל, מייסד הפרס.

 

הכרזת זוכי פרס נובל לכימיה (שידור חי)


תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו