|   15:07:40
דלג
מועדון VIP
להצטרפות הקלק כאן
בימה חופשית ב-News1
בעלי מקצועות חופשיים מוזמנים להעביר אלינו לפרסום מאמרים, מידע בעל ערך חדשותי, חוות דעת מקצועיות בתחומים משפט, כלכלה, שוק ההון, ממשל, תקשורת ועוד, וכן כתבי טענות בהליכים בבית המשפט.
דוא"ל: vip@news1.co.il
כתבות מקודמות
קבוצת ירדן
מה כדאי לכלול בהסכם הגירושין שלכם?
כתיבת המומחים
המדריך המקיף לשיפור בריאות מערכת העיכול

שבבים, תאים ומדענים

האם אפשר ליצור מודל מלאכותי של תא חי וללמוד באמצעותו על תהליכים בסיסיים בתא?
14/01/2015  |   מכון ויצמן למדע   |   כתבות   |   מכון ויצמן   |   תגובות
מימין: פרופ' רועי בר-זיו, אלכסנדרה טייר ואייל קרצברון. תאים מלאכותיים [צילום: רואיה מידן וצלמי מכון ויצמן למדע]

   רשימות קודמות
  המעט שמותר לספר
  בקרה סביבתית
  רעבה לידע
  הסורקות
  אחרי מות: פרופ' חיים גרטי

הסופר האנגלי צ'רלס קיילב קולטון אמר פעם: "חיקוי הוא הצורה הכנה ביותר של מחמאה". עם זאת, אין זה אומר כי מדובר בפעולה פשוטה, בייחוד כאשר מדובר בהעתקת הרשתות התאיות ויחסי הגומלין המולקולריים המתחוללים בתא חי.

במחקר שהתפרסם בכתב-העת המדעי Science מראים מדעני מכון ויצמן למדע כיצד יצרו מערכת תאית מלאכותית, המסוגלת לחקות את התהליך הטבעי של בניית חלבונים. הישג זה עשוי להעמיק את הבנתנו לגבי תהליכים ביולוגיים פשוטים בקנה-מידה גדול יותר, וייתכן שבעתיד אף יסלול את הדרך לשליטה בתהליך הבנייה של חלבונים טבעיים וחלבונים סינתטיים.

צילום פלורסנטי של הדנ"א (הריבועים הלבנים) בתוך התאים המלאכותיים, שמחוברים בצינורים דקים לתעלת הזרימה המרכזית. צולם בפילטר אדום. קוטר כל עיגול: 100 מיקרון [צילום: באדיבות דוברות מכון ויצמן למדע]
▪ ▪ ▪

תלמידי המחקר אייל קרצברון ואלכסנדרה טייר, ממעבדתו של פרופ' רועי בר-זיו מהמחלקה לחומרים ופני שטח במכון ויצמן למדע, בשיתוף עם פרופ' וינסנט נוארו מאוניברסיטת מינסוטה, תיכננו את המערכת, אשר מורכבת ממספר רב של תאים קטנים. תאים אלה - כל אחד מהם בעומק של מיליונית המטר - "נחצבו" בסיליקון, ולמעשה יוצרים מעין התקן ביולוגי. התאים מחוברים באמצעות צינורות דקים לתעלת זרימה מרכזית. בכל תא מקובעים לרצפת התא גדילי דנ"א צפופים. זהות המקטעים הגנטיים האלה נקבעה על-ידי המדענים.

כדי "לתרגם" את הגנים האלה לחלבונים, המדענים מעבירים את השליטה למערכת ייצור החלבונים של חיידקי האי-קולי. באמצעות מילוי התאים המלאכותיים בתמצית תאי אי-קולי, שהיא תמיסה המכילה את כל המנגנון החיידקי אשר אחראי על תרגום חלבונים (ובהם ריבוזומים), יכולים המדענים "לקחת צעד לאחור", ולחזות בתהליך הבנייה של החלבונים המתרחש ללא כל התערבות מצידם.

באמצעות קידוד שני גנים של בקרה לתוך הדנ"א צפו המדענים בביטוי חלבונים מחזורי, אשר עבר בין מצב "מופעל" למצב "כבוי" (לפי הוראות חלבוני הבקרה). תקופת הזמן שבה פעל התהליך בכל אחד מהמצבים האלה נקבעה באמצעות המבנה הגאומטרי של התאים.

התנהגות מחזורית זו, אליה אפשר להתייחס כאל מעין גירסה בסיסית של פעילות מחזור התא, התאפשרה רק בזכות העובדה שהחלבונים אשר הורכבו יכלו לצאת מהתאים, ולהתפזר דרך הפתחים הקטנים והצינורות הדקים. בכך הם למעשה חיקו את תחלופת החלבונים הטבעית, כפי שהיא מתבצעת בתאים חיים. באותו הזמן, מתפזרים חומרי מזון - שהמלאי שלהם מתחדש באופן קבוע - לתוך התא המלאכותי, ובכך מאפשרים לתהליך בניית החלבונים להימשך ללא הגבלת זמן.

איור של מערכת התא המלאכותי. מולקולות דנ"א מסודרות בתאים מעגליים, שנחצבו בסיליקון, ומחוברים לתעלת הזרימה באמצעות צינורות דקים. תמצית התא זורמת באותם צינורות דרך התעלה הראשית ובאמצעות פיזור בלבד, בעוד החלבונים, המבוטאים על-פי המידע האצור בדנ"א, משוחררים אל תעלת הזרימה [צילום: באדיבות דוברות מכון ויצמן למדע]
▪ ▪ ▪

"מערכת התא המלאכותי, בה אנחנו יכולים לשלוט בתוכן הגנטי ובזמני פעילות החלבונים, מאפשרת לנו ללמוד על הקשר שבין רשת הגנים לבין תהליכי היווצרות החלבונים - פעולה שקשה יותר לבצע במערכת חיה", אומר קרצברון. "התבנית שתכננו, המבוססת על קידודם של שני גנים, מהווה דוגמה פשוטה לרשת תאית. אבל אחרי שהצלחנו להוכיח את היתכנות העיקרון, אנו מתכננים להכניס רשתות גנטיות מורכבות יותר לתאים המלאכותיים שלנו, כמו הרשתות אשר מצויות ופועלות בחיידקים".

"בהמשך", אומרת טייר, "רצינו לבדוק האם התאים המלאכותיים אכן 'מתקשרים' זה עם זה כמו תאים אמיתיים. כדי לעשות זאת יצרנו שורה של תאים. הכנסנו גן מסוים לתא הראשון בשורה, וגילינו כי החלבונים שהורכבו בתא הזה התפזרו במערך התאים, כשכמותם וריכוזם פוחתים בהדרגה, בהתאם למרחקם של התאים מהתא שבו יוּצַר החלבון. בימים אלה אנחנו עובדים על הרחבת המערכת, באמצעות תכנון רשתות גנטיות אשר מסוגלות לפעול בתבניות מרחביות של תאים. מדובר בתבניות אשר מחקות מבנים ותהליכים ביולוגיים ידועים, כגון אלה שפעילים בשלבים הראשוניים של התפתחות עוברית".

"מעבר ליכולתה לחקות תהליכים ביולוגיים וללמוד כיצד תאים מלאכותיים מתקשרים אחד עם השני", אומר פרופ' בר-זיו, "היבט נוסף של המערכת, הוא שאיפשר, באופן עקרוני, לקודד לתוכה חלבונים אשר מעורבים בתהליכים שונים: גנים הם כמו לבני לגו - אפשר להחליף ולהתאים רכיבים שונים, שמספקים תוצאות שונות. אפשר, למשל, לקחת רכיבי בקרה מחיידקי אי-קולי ששולטים באופן טבעי בגן מסוים, ובכך לייצר חלבון מסוים; אפשר לחבר אותו רכיב בקרה לגן אחר, וכך ליצור תכונות שונות שאינן קיימות בטבע. מחקר זה עשוי להוביל בעתיד לקידום בנייה של חומרים כמו דלק, תרופות, וכן לפתח אנזימים לשימוש תעשייתי".

פורסם במקור: מגזין 'המכון' - מדע ותרבות בשפה ידידותית
השתתפו ביצירת הכתבה חברי צוות המחלקה לתקשורת, מכון ויצמן למדע.
תאריך:  14/01/2015   |   עודכן:  14/01/2015
מכון ויצמן למדע
מועדון VIP להצטרפות הקלק כאן
ברחבי הרשת / פרסומת
רשימות קודמות
שבעה חודשים בלבד חלפו מאז המאורע הטראגי שזעזע את אמות הספים של בית משפחת שער, כמו גם את עם ישראל כולו: חטיפתם ורציחתם של שלושת הנערים גיל-עד, אייל ונפתלי השם יקום דמם.
14/01/2015  |  שירה כהן  |   כתבות
אתמול (ג', 13.1.15) נערכו הפריימריז לבחירת רשימת מפלגת העבודה לכנסת ה-20. כמי שחי, נושם ולובש עידכוני פוליטיקה, התחברתי בסוף היום למקום הכי טוב לקבל עידכונים חמים ופרשנויות על הרשימה שתיבחר, המקום שבו הכל קורה בשבוע האחרון: "החלוצות של הפלוג", קבוצת ווטסאפ שהקימה הבלוגרית טל שניידר, מייסדת הבלוג הפוליטי "הפלוג".
14/01/2015  |  רון קסלר  |   כתבות
נקודת מוצא הספר היא ביקורת על התפיסה הליברלית הגורסת הפרדת דת ומדינה בשל הבעייתיות שגורם חיבור מדינה לדת., "עולה מהדברים שבעיני ליברלים רבים הדת היא תופעה ייחודית בשני מובנים: מצד אחד, יש לנתק אותה לחלוטין מהמדינה, ומצד שני, היא זכאית להגנה מיוחדת" (עמ' 10).
14/01/2015  |  יוסי ברנע  |   כתבות
חשוב לציין ולהדגיש בהקשר לכך שני דברים: האחד, לא מדובר בקרע קטן ולא בולט אלא בקרעים גדולים בולטים היוצרים חזות מכוערת ולא מכובדת לחדר קריאת העיתונים . דבר שני, הקרעים קיימים כבר למעלה משנה ויותר. למה אין איש טורח לתקנם במשך תקופה כה ארוכה?
14/01/2015  |  אלי אלון  |   כתבות
למרות 40 שנות טיפול תרופתי אגרסיבי ושימוש בפרוצדורות פולשניות שונות כמו צנתורים וניתוחי מעקפים, מחלת הלב ממשיכה להיות סיבת מוות מובילה בעולם המערבי. כיום כבר ברור, שצנתורים וניתוחי מעקפים, אינם מספקים הגנה מספקת מפני אירועי לב עתידיים. גם טיפול תרופתי לא מצליח לעצור את המגפה. בקרב רוב החולים, המחלה ממשיכה להתקדם למרות הטיפול התרופתי, והתקדמותה מובילה לשימוש גובר בתרופות, ניתוחים, ירידה בתפקוד היומי ומוות.
14/01/2015  |  ד"ר מיכאל ויינפאס  |   כתבות
המעט שמותר לספר  /  מכון ויצמן למדע
בקרה סביבתית  /  מכון ויצמן למדע
רעבה לידע  /  מכון ויצמן למדע
בלוגרים
דעות  |  כתבות  |  תחקירים  |  לרשימת הכותבים
איתמר לוין, וושינגטון
איתמר לוין, וושינגטון
מומחה צבאי בכיר ודיפלומט בדימוס מאחד ממכוני המחקר החשובים בעולם יוצאים נגד החידלון הישראלי בתחום ההסברה: "צריך תמונות של חיילים מחלקים סיוע"    צופים שפתרון שתי המדינות לא יתממש לפנ...
דן מרגלית
דן מרגלית
שר החינוך - רק בתוארו הכפוי עלינו, לא באמת - יואב קיש הוא איש ציבור נאלח    מצאתי אותו בהפגנה בעד גיוס חרדים שיזם יאיר לפיד, ולאחר מכן בשורות בנימין נתניהו ואחר כך עם גדעון סער ושוב...
צבי גיל
צבי גיל
במאמר המערכת של ה"ניו-יורק טיימס" הנשיא ביידן נקרא לפנות במישרין לציבור הישראלי שמעריך את פעולותיו, מעל לראשי ממשלתו, ובעיקר ראש הממשלה, כדי להביא להפסקת אש כשלב ראשון בדרך לפתרון ...
לרשימות נוספות  |  לבימה חופשית  |  לרשימת הכותבים
הרשמה לניוזלטר
הרשמה ל-SMS
ברחבי הרשת / פרסומת
ברחבי הרשת / פרסומת
News1 מחלקה ראשונה :  ניוז1  |   |  עריסת תינוק ניידת  |  קוצץ ירקות מאסטר סלייסר  |  NEWS1  |  חדשות  |  אקטואליה  |  תחקירים  |  משפט  |  כלכלה  |  בריאות  |  פנאי  |  ספורט  |  הייטק  |  תיירות  |  אנשים  |  נדל"ן  |  ביטוח  |  פרסום  |  רכב  |  דת  |  מסורת  |  תרבות  |  צרכנות  |  אוכל  |  אינטרנט  |  מחשבים  |  חינוך  |  מגזין  |  הודעות לעיתונות  |  חדשות ברשת  |  בלוגרים ברשת  |  הודעות ברשת  |  מועדון +  |  אישים  |  פירמות  |  מגשרים  |  מוסדות  |  אתרים  |  עורכי דין  |  רואי חשבון  |  כסף  |  יועצים  |  אדריכלים  |  שמאים  |  רופאים  |  שופטים  |  זירת המומחים  | 
מו"ל ועורך: יואב יצחק © כל הזכויות שמורות     |    שיווק ופרסום ב News1     |     RSS
כתובת: רח' חיים זכאי 3 פתח תקוה 4977682 טל: 03-9345666 פקס מערכת: 03-9345660 דואל: New@News1.co.il