מחקר גנטי חשף: כך פועלת "האנטנה" של השמרים
הגילוי החדש יכול לשפוך אור על המנגנונים הבסיסיים המבקרים את מטבוליזם של סוכר ביצורים נוספים, בהם בני אדם
הגילוי החדש יכול לשפוך אור על המנגנונים הבסיסיים המבקרים את מטבוליזם של סוכר ביצורים נוספים, בהם בני אדם
שמרים הם יצורים חד תאיים ממשפחת הפטריות. יש מאות מינים שונים של שמרים, אך המוכר ביותר הוא S. cerevisiae, השמר שמשמש את האדם בעיקר באפייה ובייצור אתנול עבור משקאות חריפים, לצרכים רפואיים ולמחקר. מכיוון שהשמר הוא יצור פשוט אך מכיל גרעין, הוא משמש מודל טוב למחקר בסיסי והבנה של תאי בני אדם. השמרים מפיקים את האנרגיה שלהם על ידי פירוק סוכר המצוי בסביבתם, ומתרבים על ידי הנצה או ברבייה מינית.
מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב גילה לראשונה את מגנון פעולתו של החלבון שמשמש כמעין "אנטנה" שחשה ברעב אצל תאי שמרים ואת אופן הפעלתה. לטענת החוקרים "האנטנה" מזהה את רמת החומציות בתא שמרי ומאותתת לתא על כמות הסוכר בו. החשיבות של המחקר היא בכך שתא השמרים מדמה תא של בני אדם, והחוקרים מעריכים כי בעזרת הממצאים החדשים ניתן יהיה להבין מנגנונים מורכבים יותר בגוף האדם.
המחקר נערך בהובלת החוקר ד"ר קובי סימפסון-לביא במעבדתו של פרופ' מרטין קופייק מבית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן, הפקולטה למדעי החיים. המחקר פורסם בכתב העת "iScience".
משחקי הרעב של השמרים
לטענת החוקרים, עד כה המדע טרם פענח את המנגנון הפנימי שגורם לשמר לבטא רעב. היתרון של פתרון התעלומה הוא היכולת להבין מכך את מנגנוני המטבוליזם המורכבים בבני האדם. מודל השמר יכול לרמוז לנו על מסלולים מטבוליים שטרם נחשפו בבני האדם ולעזור לנו למגר מחלות כגון סכרת, השמנה וכו'.
פרופ' קופייק מסביר: "שמרים הם מודל מחקר מאוד רלוונטי, מצד אחד הם מאוד קלים לעבודה ניסויית, ומצד שני מכילים גרעין ואברונים רבים שמזכירים לנו את גוף האדם. במחקר הזה גילינו שחלבון בשמר הנקרא Snf1, עובר בקרה על ידי מעין "אנטנה" שמסוגלת למדוד את רמת החומציות בתא.
"המנגנון שגילינו פועל בצורה כזו: אם יש בתא גלוקוז (האוכל של שמר), אז המשאבה שנמצאת על דופן התא משנה את רמת החומציות בתא. בשלב הבא, האנטנה שב-Snf1 קולטת את הפעולה הזאת ו'מסמנת' לתא שאפשר לאכול. כשנגמר הגלוקוז, המשאבה מפסיקה את פעילותה והאנטנה קולטת את זה. החלבון Snf1 משנה את הצורה, נכנס לגרעין התא ומאותת לו לאכול אוכל אחר, למשל אתנול". הגילוי החדש יכול לשפוך אור על המנגנונים הבסיסיים המבקרים את מטבוליזם של סוכר ביצורים נוספים, בהם בני אדם.
פרופ' קופייק מוסיף: "במדע בסיסי אנו מנסים לגלות איך תאים עובדים. הבנה של התהליכים הבסיסיים של התא נותנת לנו כלים כדי לחקור תהליכים מורכבים, כגון התפתחות של סכרת או סרטן, ויכולה להביא לפיתוח של תרופות שיעזרו לאנושות."
