חומצות גרעין מסוג דנ״א ורנ״א ממלאות תפקיד חיוני בתא: הדנ"א הוא החומר הגנטי העובר מדור לדור, והרנ"א מעורב בתרגום כימי שלו לחלבונים הנחוצים לתפקוד השוטף של התא ולהתפתחותו. מולקולות הדנ״א והרנ״א נמצאות רוב הזמן במבנה דו-גדילי סגור, כלומר מבנה שבו שתי מולקולות או שני חלקי מולקולה משלימים צמודים זה לזה לאורכם. מבנה זה מקנה להם הגנה מרבית מפני נזקים כימיים. אך לצורך שכפול הדנ״א ותרגום הרנ״א לחלבונים, נדרשת התרה של המבנה הדו-גדילי לשני גדילים נפרדים. תהליך ההתרה דומה מאוד להתרת חבל לסיבים הבודדים, המקנים לו את מבנהו הסלילי. פעולת ההתרה של חומצות הגרעין הדו-גדיליות מתבצעת על ידי מנועים מולקולריים מיוחדים בגודל ננומטרי, הקרויים הליקאזות. אלו הם אנזימים ייחודיים היכולים, על ידי ניצול אנרגיה כימית האגורה במולקולות מסוג ATP, לבצע על סיבי הדנ״א והרנ״א פעולות מכניות הדורשות כוח. התהליך שבו ההליקאזות ממירים אנרגיה כימית לפעולה מכנית עדיין אינו מובן לנו במלואו, ושאלות רבות טרם קיבלו מענה. ידוע היום כי חוסר בפעילות של הליקאזות אלו הוא גורם המזרז התהוות תהליכים סרטניים, כיוון שפעילותם חיונית לתיקון שברים בדנ״א, הנגרמים למשל ידי קרינה על-סגולה. לפיכך, הבנת הבסיס המולקולרי של תהליך התרת חומצות הגרעין על ידי הליקאזות יכולה לסייע רבות בהבנת מנגנוני תיקון של נזקים לדנ"א המזרזים תהליכים סרטניים. הבנה כזו יכולה לסייע בפיתוח תרופות ממוקדות המעכבות או מגבירות את פעילות האנזימים האלו לפי הצורך. במחקרנו ניסינו להבין את פעילותו של אנזים מסוג דנ״א הליקאז, החיוני לתיקון שברים בשני גדילי הדנ״א. איחוי שבר דו-גדילי יכול להצליח רק לאחר פרימת המבנה הדו-גדילי של הדנ״א. המבנה ודרך הפעולה הביוכימית של הליקאזות שמורים ברמה גבוהה יחסית באבולוציה מחיידקים ועד תאי יונקים, כלומר – לא השתנו הרבה במהלך האבולוציה. לצורך המחקר, השתמשנו כמודל בגרסה החיידקית של האנזים. שברים כפולים, כלומר שברים בשני גדילי הדנ״א, הם הרסניים וקטלניים לתא. לכן פעילות התיקון של דנ"א הליקאז חיונית וחייבת להתבצע במהירות וביעילות. ההליקאז החיידקי, RecBCD, התגלה כפורם הדנ״א המהיר ביותר מבין כל ההליקאזות הידועות לנו; אך עד כה לא היה ידוע אילו תכונות מאפשרות לו לפעול במהירות כזו. בעזרת שיטות מחקר ביו-פיזיקליות, גילינו כי אנזים זה פיתח מנגנון ייחודי לקשירת מולקולות ATP למספר גדול של אתרים על פני החלבון; ריבוי אתרי הקשירה מגביר את קצב קליטת המגיבים, כך שקיימת זרימה רציפה ומהירה של מגיבים לאתרים הפעילים של האנזים, הנמצאים במקומות עמוקים ונסתרים יותר במבנה החלבון. ניתן לדמות זאת לרשת גדולה הפרושה על פני החלבון, שמאפשרת לו לקלוט את החומרים המגיבים ביעילות גבוהה יותר מאשר אתרים המשמשים בתפקיד כפול, גם כאתרי קשירה וגם כאתרים פעילים. ייתכן שהמנגנון המעניין הזה, המאפשר לאנזים לפעול במהירות רבה, קיים גם באנזימים מהירים אחרים, כלומר, שמדובר במנגנון אוניברסלי.