אם אין נגיף, אין עובר

ההתפתחות העוברית תלויה בשריד של נגיף קדום, שהדביק את אבות בעלי החיים לפני מאות מיליוני שנים.

אנחנו חושבים על עצמנו כבני אדם, כל חלק מאיתנו שייך לנו ואנושי לחלוטין. אך האמת היא שחלק לא קטן מהחומר הגנטי שלנו, ה-DNA, הוא ממקור חיצוני. הוא הגיע בין היתר מנגיפים הקרויים רטרו-וירוסים, שהדביקו את אבותינו לפני מאות מיליוני שנים עד מאות אלפי שנים, פלשו לגנום שלהם, והותירו בו שאריות DNA שעברו לדורות הבאים.

רצפים גנטיים נגיפיים כאלו נקראים רטרו-וירוסים אֶנדוֹגֵנִיים (ERV), וכיום הם מרכיבים שמונה עד עשרה אחוזים מהגנום של בני האדם. חלקם חסרי כל תפקיד ידוע, אבל כמה מהרצפים “גויסו” במהלך האבולוציה והפכו לגֵנים עם תפקידים חדשים, כגון בקרה על פעילות גנים אחרים בעובר, או הגנה עליו ועלינו מפני נגיפים אחרים. גם הגן סינסיטין (Syncytin), שאצל בני אדם וכמה יונקים אחרים חשוב ליצירת הקשר בין השליה לרחם, הוא גן שמקורו בנגיף.

חלק מהגנים האלו מופעלים בשלבים המוקדמים ביותר של ההתפתחות העוברית, והיא לא יכולה להתקיים בלעדיהם. במחקר חדש, שנערך בעכברים, גילו חוקרים מהמרכז הספרדי הלאומי לחקר הסרטן (CNIO) כיצד שריד כזה של נגיף קדום אחראי על שלב חיוני ומוקדם בהתפתחות העובר.

בשעות הראשונות לאחר ההפריה הביצית המופרית – הזיגוטה – מתחלקת לשני תאים. שני התאים האלה הם תאים טוטיפוטנטיים, כלומר תאים עם פוטנציאל בלתי מוגבל, שיכולים להפוך לכל סוג של תא בעובר וגם מחוץ לו, למשל לתאי השלייה. בשלבים הבאים, בהם התאים מתחלקים לארבע תאים ויותר, התאים הופכים למתמחים יותר ויותר: לפלוריפוטנטיים, שיכולים להפוך לכל אחד מתאי העובר, אך לא לתאי שליה; ובסופו של דבר לתאים מתמחים, כגון תאי שריר או כליה, שאינם יכולים עוד להשתנות ולהפוך לתא אחר. כך עד שמהזיגוטה מתקבל יצור שלם, כגון אדם, חתול, או עכבר.

בעכברים גן ממקור נגיפי בשם MERVL, שלמקביל שלו בבני אדם קוראים HERVL, מופעל בשלב שבו העובר מורכב משני תאים טוטיפוטנטיים. רק כאשר פעילות הגן פוחתת מתאפשר המעבר לפלוריפוטנטיות, שבלעדיו ההתפתחות העוברית לא תימשך. במחקר החדש מצאו החוקרים את המנגנון שבאמצעותו MERVL משפיע על הפוטנציאל ההתפתחותי של תאי העובר.

פירוק והגנה

התוצר של הגן MERVL הוא חלבון בשם MERVL-gag, שדומה לחלבון gag של רטרו-וירוסים כגון . החוקרים גילו שהחלבון הזה נקשר לחלבון אחר בתא, הקרוי URI. התפקיד של URI בהתפתחות העוברית לא היה ידוע, אך מחקרים קודמים הראו שפגיעה בחלבונים דומים בזבובי תסיסה ובתולעים גרמה למות העוברים.

כעת התברר לפחות אחד התפקידים של URI: הוא נקשר בעובר לשני גורמים ידועים שחיוניים להפיכת תאים לפלוריפוטנטיים, ומגן עליהם. אולם, כאשר יש בתאים רמות גבוהות של החלבון הנגיפי MERVL-gag, הוא נקשר ל-URI ומונע ממנו לפעול. בעקבות זאת שני הגורמים נותרים ללא הגנה, מפורקים, והתא נותר במצב טוטיפוטנטי – המצב המוקדם יותר, בו לתאים יש את הפוטנציאל הגדול ביותר. רק כאשר ריכוז החלבון הנגיפי יורד, URI משתחרר לחופשי, ותאי העובר יכולים להפוך מטוטיפוטנטיים לפלוריפוטנטיים ולהמשיך בהתפתחות העוברית.

“זה מעבר חלק”, הסביר סרחיו דה לה רוסה (de la Rosa) שהוביל את המחקר. “כאשר יש ביטוי גבוה של חלבון נגיפי, יש פחות גורמים פלוריפוטנטיים; כשביטוי הרטרו-וירוס האנדוגני פוחת, URI מייצב כאלו גורמים”. כשהגורמים האלו מתייצבים הם מאפשרים להתפתחות העוברית לעבור לשלב הבא.

המחקר נעשה בעכברים ועוד אי אפשר לדעת אם הממצאים בו תקפים גם לשלבים הראשונים של התפתחות העוברית בבני אדם, אף שידוע שגם היא תלויה בגנים נגיפיים. עם זאת, הממצאים מראים – שוב – את החשיבות של גנים “זרים” לאבולוציה שלנו ושל כל היצורים החיים.

מאת: נעם לויתן

לכתבה>>

באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/

מאמרים נוספים

מדריך בדיקות מעבדה - מאת פרופ' בן-עמי סלע / אדיפונקטין
 באדיבות ויקירפואה           אדיפונקטין – Adiponectin      מעבדה   אנדוקרינולוגיה בדם    תחום    הערכת...
מדריך בדיקות מעבדה - מאת פרופ' בן-עמי סלע / קרניטין - Carnitine
 באדיבות ויקירפואה       קרניטין – Carnitine   מעבדה   כימיה בדם   תחום חילוף החומרים של שומנים והפיכתם לאנרגיה  יחידות מדידה מיקרומול’...
מדריך בדיקות מעבדה - מאת פרופ' בן-עמי סלע / סלניום
 באדיבות ויקירפואה        סלניום – Selenium        מעבדה   כימיה בדם וכימיה בשתן   תחום   יסוד קורט חיוני בעיקר למטבוליזם...
מדריך בדיקות מעבדה - מאת פרופ' בן-עמי סלע /חלבון קושר רטינול
 באדיבות ויקירפואה            חלבון קושר רטינול – Retinol binding protein     שמות אחרים   RBP, RBP4   מעבדה   כימיה...

עדכוני רישום

נושאים חמים

אקסטזי - סם האהבה

חוץ מירידה במשקל, לאוזמפיק יש השפעות נוספות על המשתמשים

טפסים לבתי מרקחת

טסטומקס TESTOMAX

משרד הבריאות: פרסום מחירון תרופות מרשם באתר של משרד הבריאות

וובינרים קרובים

התחברות לאתר

אישור הרשמה

תודה על הרשמתך

ברגעים אלה נשלח אליכם מייל אישור הרשמה. להפעלת חשבונך באתר, יש ללחוץ על קישור זה.

הנתונים שסיפקת במהלך הרישום נבדקים כעת מול מאגר רישוי המקצועות הרפואיים במשרד הבריאות. בתום הבדיקה תתקבל הודעה בהתאם.

תוכן למנויים

תוכן זה ניתן להצגה
לאנשי / נשות
צוות מקצועי בלבד

לכניסה למערכת:

עדיין לא נרשמת? להרשמה לאתר

,אם הינכם עובדי מקצועות הבריאות
.עדכנו זאת בחשבונכם האישי

אם לדעתך נפלה טעות, ניתן ליצור קשר עם צוות האתר דרך עמוד יצירת הקשר

כניסת מנויים רשומים

בלחיצה על כניסה אני מאשר\ת את הסכמתי לתנאי האתר ולמדיניות הפרטיות

עדיין לא נרשמת? להרשמה לאתר