חדשות

NEWS

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אמנויות
מוח
הנדסה וטכנולוגיה
חברה
מדעים מדויקים
ניהול ומשפט
סביבה
רוח
רפואה ומדעי החיים
חיי הקמפוס

מחקר

29.06.2022
האם נוכל לשלוט בכמות המלנין שבגופנו?

חוקרות מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לייצר לראשונה מלנין בתנאי מעבדה

  • רפואה ומדעי החיים

מלנין הוא פיגמנט המיוצר בגופם של יצורים חיים ומשמש לתפקידים שונים וחיוניים, בהם הגנה על העור מפני קרינת UV, הגנה מפני רדיקלים חופשיים ותמיכה מבנית ברקמות שונות. המלנין נמצא בעיקר בעור וגם בשיער ובעיניים. ככל שריכוזו עולה, כך מתכהים צבעיהם. צבע עיניים כחול ושיער בלונדיני למשל מעידים על ריכוז נמוך של מלנין ואילו שומות ונמשים נגרמים על ידי הצטברות של מלנין. מחקר חדש בהובלת חוקרות מאוניברסיטת תל אביב הצליח לראשונה בעולם לחקות את תהליך הייצור, הביו-סינתזה של מלנין, בתנאי מעבדה. מדובר בהישג מדעי שכן החוקרות הצליחו להוכיח שאפשר לשלוט באופן דומה בייצור פיגמנט בתנאי מעבדה, בדומה ליכולת הייצור של הגוף. לדבריהן, הפיתוח החדש עשוי לסייע מאוד לתעשיית הקוסמטיקה ולעולם רפואת העור.

 

לשלוט בתהליכי הייצור

המחקר החדש נערך על ידי הדוקטורנטית טללית מסרנו וד"ר אביגיל ברוך, שתיהן חוקרות במעבדה של ד"ר אילה למפל מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן, בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז. כמו כן, השתתפה במחקר גם ד"ר מיכל ויטמן מאוניברסיטת בר אילן. החוקרות מסבירות כי החומר הביולוגי מלנין משמש כ"פילטר" ביולוגי שבולע קרינת UV ובכך למעשה מפחית בצורה משמעותית את כמות הקרינה שחודרת לעור. יחד עם זאת, עבור אנשים רבים, בעיקר בעלי גוון עור בהיר שבעורם מיוצרת כמות מעטה של מלנין, ההגנה הטבעית מפני קרינת השמש אינה מספקת.

 

במסגרת המחקר, החוקרות שאבו השראה מתהליך הייצור הביולוגי של מלנין, שנשלט בזמן ובמרחב ומתרחש בתוך חללים קטנים בתוך התא הקרויים אברונים, וביקשו להוכיח שאפשר לשלוט באופן דומה בייצור הפיגמנט בתנאי מעבדה, בדומה ליכולת הייצור של הגוף. החוקרות בנו מערכת של טיפות נוזל הנוצרות בתהליך הפרדת פאזות של שני פולימרים. אותן טיפות מחקות אברונים תאיים ומאפשרות כניסה וקליטה של מולקולות לתוכן (למשל אנזים, סוג של חלבון, המזרז את התגובה). כך, הסביבה נגישה יותר לשינויים המקלים על יצירת המלנין.

 

"חומרים ביולוגיים הרבה יותר מורכבים בתכונותיהם מחומרים סינתטיים וכך גם הדרך שבה הם מיוצרים בגוף לעומת ייצורם במעבדה. אחד האתגרים המרכזיים שעימם אנו מנסים להתמודד הוא היכולת לשלוט בתהליך הייצור של ביו-חומרים במעבדה על ידי שימוש בתהליכים דומים לאלה שמתרחשים בגופנו לייצור חומרים ביולוגיים, בדומה לעבודה הנוכחית בה ייצרנו מלנין בתוך טיפות נוזל המדמות אברונים תאיים״, מסבירה ד"ר למפל.

 

תוצאות המחקר הראו שבעזרת הטכנולוגיה החדשה שהחוקרות פיתחו ניתן לשלוט בתהליך הייצור של מלנין במעבדה, ולקבל פיגמנט הדומה בתכונותיו למלנין הביולוגי.

 

מימין לשמאל: ד"ר אילה למפל, ד"ר אביגיל ברוך וטללית מסרנו

מחקר

21.06.2022
טרמפ על אונייה: המסע הימי של מינים פולשים

מחקר ראשון מסוגו קובע: מינים פולשים מסוגלים לשרוד בים תנאים סביבתיים מאד מפתיעים וקיצוניים

  • רפואה ומדעי החיים

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב ערך לראשונה ניסוי המדמה את תנאי הסביבה המשתנים במהלך מסע של בעלי חיים ימיים אשר נצמדים לתחתית אוניות מכולה. במסגרת המסע הימי, בעלי החיים תופסים "טרמפ" יחד עם האונייה ו"מפליגים" איתה לאזורים מרוחקים בגלובוס, למשל מדרום מזרח אסיה עד לצפון אירופה. הניסוי הראה כי היכולת של בעל החיים לשרוד את המסע המפרך תלויה בין השאר בסוג ובגודל כלי השיט, טמפרטורות הים המשתנות ובמליחות של המים. החוקרים הראו שלמרות שהמסלולים שעוברים כלי השייט בגדלים השונים מושפעים בעיקר ממגבלות טכניות בתשתיות הנמל וממגמות כלכליות בעולם הספנות, בפועל נוצר מסלול גאוגרפי ייחודי שמציג בפני בעלי החיים על דופן האנייה סדרה שונה לגמרי של אתגרים ותנאים סביבתיים.

 

"התופעה שבהם בעלי חיים ימיים פולשים לאזורים אחרים מסוכנת לסביבה הימית ולבעליי החיים המקומיים," החוקרים מתריעים. "במחקר הראינו שבאמצעות רגולציה מתאימה ניתן לחסום את התופעה ולמנוע את התבססותם של הפולשים באזורים החדשים." המחקר נערך על ידי תלמיד המחקר דורון ברזה תחת הנחייתה של פרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה, הפקולטה למדעי החיים ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Science of The Total Environment.

 

נוסעים סמויים

"בכל רגע נתון, אלפי בעלי חיים ימיים עוברים ממקום למקום באמצעות כלי שיט, והם עושים זאת באחת משתי דרכים: במי הנטל – מי ים המשמשים לייצוב הספינה – או על ידי היצמדות לדפנות ולחרכים של הכלי." מסבירה פרופ' שנקר. "לבעיית המינים הפולשים דרך מי הנטל יש מענה חקיקתי, אבל נושא הטרמפיסטים על דופן האונייה נשאר מאחור – ובינתיים הרבה מאוד מינים מועברים ממקום למקום בקווי הסחר העולמיים."

 

אצטלנים הם חסרי חוליות ימיים הנפוצים בכל העולם על מצעים קשיחים דוגמת סלעים, שוברי גלים וגם תחתיות של כלי שייט. ישנם מאות מינים של אצטלנים, כאשר העלייה בסחר הגלובלי מאפשרת להם לנדוד ולעיתים גם להתבסס ולהתפשט כמינים פולשים – כשהם מסבים נזקים לתשתיות ימיות רבות וכמובן לבעלי חיים אחרים בסביבתם החדשה. במסגרת עבודת המאסטר שלו, דורון ברזה ופרופ' נועה שנקר ערכו ניסוי שמטרתו לבדוק את יכולת השרידות של שני מיני אצטלנים, הידועים כמזיקים, במהלך הפלגה המייצגת מסלול אופייני לכלי שייט: מדרום-מזרח אסיה לצפון אירופה.

 

"אנחנו התמקדנו בשני מיני אצטלנים שנפוצים בים התיכון, גם אצלנו בישראל, שידוע שהם גדלים כ'צמדת-ים' על ספינות", אומר דורון ברזה. "במשך כמה חודשים בניתי מסד נתונים מקיף שכלל כ-200 אוניות מכולה, ובאמצעותו בניתי מסלול מייצג עבור אוניות המכולה הענקיות – אוניות באורך של מעל 395 מטר – ושל אוניות המכולה ה'רגילות', שגם הן גדולות מאוד, אבל קיימים יותר נמלים בעלי תשתית מתאימה בעבורן. אפיינתי את השינויים בטמפרטורת המים, במליחות המים ובריכוז הכלורופיל כמדד לזמינות מזון בעת הפלגה ובזמן העגינה בנמלים לאורך המסלול עבור כל סוג אונייה".

 

מחסומים סביבתיים להתפשטות מינים

בשלב השני החוקרים שיחזרו את התנאים הללו במעבדה, ובזמן אמת, עם שני מיני האצטלנים. "מצאנו שיש השפעה מובהקת לתנאי הסביבה, לסוג כלי השייט וגם למאפייני בעל החיים עצמו על יכולת השרידות בניסוי שלנו. כאשר מדובר בתנאי קיצון, למשל השילוב בין טמפרטורה גבוהה ומליחות נמוכה הקיים בחלק מנמלי המזרח, ראינו תמותה מלאה באחד המינים, ולעומתו במין השני שנבחן לא נצפתה תמותה כלל. בפועל, אוניות בגדלים שונים לא יפקדו בהכרח את אותם הנמלים במהלך המסע, גם אם בגדול המסע דומה. לכן, ככל שהאנייה תיחשף למנעד רחב יותר של נמלים עם תנאים סביבתיים קיצוניים, הסיכוי של מין ספציפי לשרוד את כל משרעת התנאים הזאת תפחת משמעותית. רגולציה אפקטיבית למניעת מעבר מינים צריכה להתבסס על ניסויים דומים נוספים על קבוצות בעלי חיים המהווים סיכון", מוסיף החוקר ברזה.

 

"הופתענו מאוד לגלות שמין טרופי של אצטלן שרד את כל המסע לרוטרדם, דרך הים התיכון לים הצפוני", מוסיפה פרופ' שנקר. "אין פירושו של דבר שהיה לו נעים במיוחד, אבל עובדה שהוא שרד – ולא צריך יותר מכמה פרטים כדי לבסס אוכלוסייה בטריטוריה חדשה. זאת ועוד, בשל ההתחממות הגלובלית אנו צופים שמינים נוספים ממוצא טרופי יצליחו לשגשג בעתיד בגופי מים שהיום קרים להם מדי. העובדה שכן היו נמלים בדרך בהם כמעט כל הפרטים מתו בשל שילוב תנאי סביבה ייחודיים, מצביעה על כך שניתן יהיה לנצל מקומות אלה כמחסומים סביבתיים להתפשטות מינים".

 

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>