• ראשי
  • סודות הדנ"א של הדיונון

    מסתבר שתמנונים ודיונונים יודעים לשנות את ההוראות לייצור חלבונים ולערוך את עצמם גנטית. התגלית עשויה לספק תובנות חדשות בתחום ההנדסה הגנטית

    ומה אם היינו יכולים לערוך את הגנטיקה האנושית מבלי להתערב בדנ"א? תמנונים ודיונונים הם בעלי חיים מסתוריים, מסקרנים ובעלי תחכום התנהגותי יוצא דופן. מסתבר שמלבד שמונה זרועות, שלושה לבבות ורשת עצבית מרשימה, בורכו יצורים אלה גם באינטליגנציה גנטית מרתקת.

     

    מחקר חדש שהתפרסם לאחרונה מראה שתמנונים ודיונונים, השייכים לתת המשפחה המכונה דיונונאים(Coleoidea) , מתפתחים באופן שונה מכל יצור אחר, לרבות בני אדם, ומשנים את ההוראות הגנטיות לייצור החלבונים שלהם בצורה ייחודית. במלים אחרות – הם יכולים לערוך את עצמם גנטית.

     

    המחקר נערך ע"י פרופסור אלי איזנברג מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם ג'ושוע רוזנטל מהמכון לביולוגיה ימית של אוניברסיטת שיקאגו, בוודס הול, מסצ'וסטס, ארה"ב.

     

    תהליך שכפול ייחודי, אבולוציה איטית

    אצל רוב היצורים בטבע נקבע הרצף החלבוני באופן חד-משמעי על פי המידע הגנטי המקודד ב-דנ"א (DNA), והוא הקובע את המבנה והפונקציה של החלבון. התאים שבגופנו מורכבים מחלבונים, שנוצרים בהתאם להוראות שנכתבו ב-דנ"א. ה-דנ"א הוא מולקולת ענק המורכבת משרשרת של יחידות קטנות. הסידור הספציפי של היחידות הללו, המכונה רצף הדנ"א, הוא הצופן שקובע את מבנה החלבון. הגן הוא 'מסמך' ההוראות לבניית החלבון, כשבכל מולקולת דנ"א (כרומוזום) יש מאות עד אלפי גנים. בתא מתבצע תהליך של שעתוק ה-דנ"א למולקולות דומות המכונות רנ"א (RNA), והן  מתורגמות בסופו של דבר לחלבון.

     

    לתמנונים ולדיונונים יש יכולת יוצאת דופן לבצע עריכה גנטית דרך שינוי מולקולת ה-רנ"א כך שלא תהיה שעתוק מדויק של הרצף הגנומי. כך הם יכולים לייצר מגוון עצום של גרסאות שונות של החלבון מתוך אותו 'מסמך מקור' השמור ב-דנ"א.

     

    "כדי לשמר את המנגנון המיוחד הזה של עריכה גנטית, קצב השינויים בגנום של הדיונונאים מואט משמעותית, ומשמעות הדבר היא האטה בתהליך ההתאמה של היצור לסביבתו", מסביר פרופ' איזנברג. "הדיונונאים מוכנים לשלם את המחיר הכבד הזה, בתמורה לתועלת המתקבלת מן הגמישות בייצור חלבונים מגוונים דרך מנגנון עריכת הרנ"א". 

     

    בדרך ל"הנדסת רנ"א"

    התגלית הזו מעוררת הדים ברחבי העולם וסוקרה במספר כתבי עת מדעיים, ואף בניו-יורק טיימס. ההתבוננות באופן שבו תמנונים ודיונונים "עורכים" את ה-רנ"א עשויה לספק למדענים כלי טכנולוגי חשוב בתחום ההנדסה הגנטית. מניפולציות דנ"א עשויות להיות מורכבות ומסוכנות, ולהביא לתופעות לוואי בלתי רצויות. לעומת זאת, מנגנון עריכת ה-רנ"א מספק לחוקרים דרך נוספת, מסוכנת פחות, להשפיע על החלבונים בגוף האדם באופן של "הנדסת רנ"א". ייתכן כי בעתיד הדבר יסייע להשפיע בצורה מבוקרת על המידע הגנומי בגוף האדם, ולפתח תרופות למחלות גנטיות.

    אוניברסיטת תל-אביב, רחוב חיים לבנון 30, 6997801.
    UI/UX Basch_Interactive