מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' ברוך מינקה
נוירוביולוגיה רפואית
האוניברסיטה העברית, ביה"ס לרפואה
מדעי החיים והרפואה
תקופת המחקר
2014-2019

החלבון שמשפר ראיית אורות מהבהבים

פוענח המנגנון המולקולרי המעניק לזבובים ראייה טובה בהרבה של אורות מהבהבים מזו של בני אדם

נכתב ע''י ברוך מינקה, 15 אוק 2020

זבוב התסיסה הקטן, הדרוזופילה, משמש זה למעלה ממאה שנים כמודל רב עוצמה למחקר גנטי מולקולרי, בעל השלכות חשובות למחקר באדם. ידוע כי כאשר הזבוב רואה אור המהבהב בתדירות גבוהה, של יותר ממאה פעמים בשנייה, הוא מבחין היטב בהבהובים – אף שאנחנו, בני האדם, רואים את האור הזה כאור רציף. ידוע גם כי היכולת הזאת של הזבוב תלויה בעוצמת אור הרקע של הסביבה: בסביבה חשוכה יכולת ההבחנה בתדר הבהוב גבוה יורדת. ואולם, המנגנון המולקולרי האחראי להבחנה באור מהבהב איננו ידוע, ואיננו יודעים גם מדוע הוא תלוי בעוצמת אור הרקע של הסביבה. במחקרנו הנוכחי, שנערך בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטת הוהנהיים שליד שטוטגרט בגרמניה, יצרנו זבובים מהונדסים גנטית בעלי מוטציות בחלבון חשוב שקבוצת המחקר שלנו גילתה לפני כ-30 שנה. לחלבון זה, שנשמר לאורך האבולוציה ומופיע בבעלי חיים שונים מהזבוב עד לאדם, נתנו את השם TRP. מחקרינו הקודמים הראו כי חלבון חשוב זה משמש כחלבון "תעלה", כלומר מאפשר ליונים בעלי מטען חיובי לזרום דרכו, וכך יוצר אותות חשמליים, בתגובה לגירויים פיזיקליים וכימיים. אותות חשמליים אלו הם כידוע ה"שפה" של מערכת העצבים והמוח. במחקר הנוכחי הכנסנו שינוי קטן (מוטציה) בחלבון ה-TRP: החלפנו אחת מ"אבני הבניין" המרכיבות את החלבון בעין של הזבוב החי. כתוצאה מהחלפת אבן הבניין המקורית באחרת איבד החלבון את היכולת ליצור במיקום זה בחלבון קשר כימי עתיר אנרגיה (זִרְחוּן). התוצאה הייתה האצה בקצב היצירה של אותות חשמליים בתגובה לאור מהבהב. בנוסף, החלפה אחרת באותו מיקום (מוטציה אחרת) גרמה להאטה בקצב היצירה של אותות חשמליים בתגובה לאור מהבהב. ניסויינו הראו כי יצירת הקשר המסוים עתיר האנרגיה בחושך ופירוק הקשר הזה באור בחלבון ה-TRP בזבוב הנורמלי הם המאפשרים את התגובה המהירה לאור וכן את השינויים במהירות התגובה לאור במעבר לסביבה חשוכה או מוארת. מחקרים רבים ברחבי העולם הראו כי חלבון ה-TRP של הזבוב הוא הנציג הראשון של משפחת חלבונים גדולה שלנציגיה השונים תפקידים חשובים כמעט בכל תהליכי החיים, ובהם יצירת תחושות הטעם, הטמפרטורה, הכאב, הראייה בחרקים ועוד, וכי פגמים בתעלות ה-TRP השונות אחראים למחלות רבות. גילוי הבסיס המולקולרי של תכונות פיזיולוגיות התלויות בתפקוד תעלות TRP, כמו מהירות התגובה לאור, יסייע בעתיד בהבנת תפקודו של חלבון ה-TRP במערכות גוף שונות בבריאות ובחולי וביצירת תרופות יעילות.

פורסם בתאריך - 21-דצמבר-2020 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

זבוב התסיסה דרוזופילה
תעלת היונים TRP
תגובה לאור מהבהב
מוטציות בגן trp
זירחון תעלת ה TRP
פורסם בתאריך - 21-דצמבר-2020 - התכנים נכונים ליום הפרסום