המנגנון שמאפשר הורשת פעילות מוחית - לא דרך DNA
חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מצאו כי מולקולות של חומר תורשתי מסוג small RNAs מסוגלות להעביר זיכרונות נרכשים מתאי העצב אל תאי המין, ומשם לדורות הבאים. פרופ' עודד רכבי: "איננו יודעים עדיין אם התהליך שגילינו מתרחש גם בבני אדם"
שינויים בתאי עצב, השולטים בהתנהגות ובזיכרון של תולעים, עוברים לדורות הבאים באמצעות מולקולות מורשות שנקראות small RNAs - כך עולה ממחקר שנערך במעבדתו של פרופ' עודד רכבי מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה בפקולטה למדעי החיים ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב. החוקרים אמרו כי למחקר יש חשיבות רבה בפענוח מנגנוני האפיגנטיקה - הורשת תכונות נרכשות שאינן מקודדות ב-DNA. המחקר פורסם הערב (יום ה') בכתב העת היוקרתי Cell.
"האם תכונות שנרכשו במהלך החיים יכולות לעבור בתורשה לדור הבא? שאלה זו שנויה במחלוקת בקרב המדענים כבר קרוב ל-200 שנה", אמר פרופ' רכבי. "נכון להיום, אחד האורגניזמים הנפוצים למחקרים בנושא הוא תולעת זעירה ושקופה בשם C. elegans, שהייתה למודל מחקר מוביל: לא פחות משישה פרסי נובל הוענקו על מחקרים בתולעת זו מאז שנת 2000".
פרופ' רכבי והדוקטורנטים רייצ'ל פוזנר ואיתי טוקר, שהובילו את המחקר, גילו שבמחקרים קודמים נמצא שהתולעים מסוגלות להעביר לצאצאיהן, לאורך דורות רבים, שתי תכונות שנרכשו במהלך החיים: עמידות נגד וירוס וזיכרון של הרעבה. המשמעות היא כי בניגוד לתפיסות ששלטו במחקר לאורך עשרות שנים, התורשה אינה עוברת רק במסלול הידוע והבלתי משתנה של ה-DNA, אלא גם בנתיבים אחרים, שמסוגלים להעביר לצאצאים תכונות נרכשות.
פרופ' רכבי הסביר: "מצאנו שהעמידות לווירוס והזיכרון של המצב התזונתי של ההורים מועברים לצאצאים באמצעות הורשת RNA - או ליתר דיוק מולקולות מסוג small RNAs - מולקולות RNA קטנות שמסוגלות להתנייד ולהעביר מידע תורשתי מתא לתא. תפקידן של מולקולות אלה הוא לגרום לגנים ב-DNA להתבטא בצורה הנכונה ובמקום הנכון בגוף, לדוגמה: על אף שקוד ה-DNA זהה בכל התאים, בעין מתבטאים גנים של ראייה, ובברך גנים האחראים על תפקוד הברך".
"לא יודעים אם התהליך מתרחש גם אצל בני אדם"
במחקר הנוכחי ביקשו החוקרים לבחון אם גם זיכרון שקודד במהלך החיים בתאי העצב שבמוח יכול לעבור בתורשה לדורות הבאים באמצעות מולקולות RNA קטנות. לשם כך הם שבו אל התולעים: הם יצרו תולעים שאינן מייצרות מולקולות sRNA מסוג מסוים המכונות endo-siRNA, ובשל החסר הזה הן אינן מסוגלות, בין היתר, לנוע בעקבות הריח כדי למצוא מזון. בהמשך הם השיבו את היכולת לייצר endo-siRNA אך ורק למערכת העצבים, ואכן גם היכולת לאתר מזון שבה אליהן. עוד הם מצאו כי מולקולות ה-endo-siRNAs, שיוצרו בתאי העצב, מגיעות גם לרקמות אחרות בגוף התולעת, ומשפיעות גם שם על ביטוי הגנים.
"השאלה החשובה בשלב זה הייתה: האם מולקולות ה-endo-siRNA, שבתולעים אלה מיוצרות בתאי העצב בלבד, מסוגלות לעבור גם לתאי המין, ומשם לדורות הבאים?", אומר פרופ' רכבי. התשובה שעלתה מהמחקר הייתה חיובית. צאצאיהן של אותן תולעים, שעל פי ה-DNA שלהן אינן מייצרות מולקולות מסוג endo-siRNA, קיבלו את התכונה החסרה בתורשה מהוריהם, וידעו לזהות מזון לפי ריח ולנוע לעברו.
"הורשה שלא דרך שינויים ברצף ה-DNA נקראת אפיגנטיקה, והתחום תופס תאוצה רבה במחקר בשנים האחרונות", הוסיף פרופ' רכבי. "במחקר שלנו צעדנו צעד חשוב לעבר הבנה מעמיקה של תהליכי ומנגנוני האפיגנטיקה. איננו יודעים עדיין אם התהליך שגילינו מתרחש גם בבני אדם, אבל אם כן, לתגליות שלנו עשויות להיות השלכות מרחיקות לכת. לפני יותר ממאה שנה גילו מדענים איך פועלת הורשה גנטית דרך DNA באמצעות מחקר באפונים ובזבובים. אנחנו מקווים שהתולעת שאנחנו חוקרים היא האפונה של ההורשה האפיגנטית".
למחקר המלא
לפנייה לכתב/ת 
