הוועדה לתארים מתקדמים בפקולטה בוחרת מידי חודש את המאמר המדעי המוביל מבין כל המאמרים המדעיים שהתפרסמו לאותו חודש.
אנחנו שמחים לספר כי הזוכה במאמר החודש של פברואר 23, הוא דוקטורנט אריאל חזן ממעבדתו של פרופ' עודד בז'ה שמאמרם התקבל לפרסום ב- Nature.
שם המאמר: Phototrophy by antenna-containing rhodopsin pumps in aquatic environments
לרגל הזכייה דלינו מאריאל כמה פרטים מעניינים על המחקר ועל הדרך שהובילה אליו 😊
הי נשמח שתציג את עצמך בכמה מילים:
שמי אריאל חזן ואני סטודנט לתואר שלישי במעבדה של עודד בז'ה. אני בוגר לימודי תואר ראשון בביולוגיה ימית (רופין) ותואר שני בפקולטה לביולוגיה (טכניון).
במה עוסקת מעבדת בז'ה באופן כללי?
הדרך העיקרית דרכה נכנסת אנרגיה (חדשה) למארגי המזון על פני כדור הארץ היא בעזרת מערכות חלבוניות לקליטת אנרגיה מאור השמש. המעבדה שלנו חוקרת את המערכות השונות שבעזרתם מיקרואורגניזמים "קוצרים" אנרגיה מאור השמש בכדי לספק את דרישותיהם המטאבוליות.
ספר לנו על המאמר/המחקר הנוכחי, מה הייתה מטרת המחקר ומה גיליתם?
אחת המערכות שבעזרתו מיקרואורגניזמים קוצרים אור הוא חלבון הרודופסין. רודופסינים הם משפחה גדולה של חלבונים ממבראנאלים המאוקטבים על ידי אור. לאחר שהרודופסין עובר אקטיבציה הוא גורם להאצת מגוון תהליכים תוך תאיים כמו: ביו-אנרגטיקה, חישת אור ומגוון פעילות אנזימתיות.
רודופסינים שמתפקדים כמשאבות פרוטונים הם הנפוצים ביותר בסביבה הימית ובמאגרי מים מתוקים. מאז התגלו הרודופסינים המיקרוביאלים בשנת 2000, מתייחסים אליהם כמערכת המכילה שני אלמנטים: חלבון ורטינל. לרטינל יש את היכולת לספוג את האנרגיה מהאור ו"לשפעל" את החלבון שמעביר פרוטון (H+) מצד אחד של הממבראנה לצידו השני. עד תגלית זו, דווח על שתי רודופסינים שיכולים לקשור אלמנט שלישי: מולקולת קרטנואיד שיכולה לעזור בתהליך קליטת האור ולשפר את פעילות הקומפלקס (חלבון+רטינל+קרטנואיד). שתי דוגמאות אלו נמצאו במיקרואורגניזמים "נדירים" שמקורם בסביבות בעלות חשיבות סביבתית פחותה. לכן, רודופסינים שקושרים קרטנואידים נחשבו תופעה שולית בחשיבותה הסביבתית.
בעזרת דוגמאות סביבתיות מהכנרת מצאנו רודופסינים נוספים שיש ביכולתם לקשור קרטנואידים. רודופסינים אלו מגיעים מקבוצות הרודופסינים הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ. על סמך תגלית זו, אנחנו משארים כי התופעה שעד לא מזמן נחשבה שולית, נפוצה מאד (למעלה משליש מהרודופסינים בסביבה) ובעלת משמעות לקציר אנרגיית אור על ידי מיקרואורגניזמים שמשתמשים ברודופסינים למטרה זו.
אנא הסבר על החשיבות מאחורי הגילוי? למה תשמש אתכם התגלית ואילו כיוונים זה פותח? מה יישומה של התגלית (תחומים, פתרונות)?
אנחנו עוסקים באחד התהליכים הבסיסיים ביותר ברוב מארגי המזון על פני כדו"א: כניסה של אנרגיה חדשה למערכת. תגלית זו מאפשרת לנו מבט מחודש על התרומה של רודופסינים ויכולתם לטווח קציר אנרגיית אור.
מה משך אותך למעבדה\פרויקט הנוכחי?ֿ
אחד הדברים הבולטים במעבדה שלנו הוא העדר היפותזה הראשונית. ברוב המחקרים יש הנחת עבודה שעל פיה מתנהל המחקר ואופן ביצוע הניסויים. בהרבה מהמחקרים במעבדת בז'ה, בהתחלה מגדירים כיוון מחקר כללי ונותנים לתוצאות להכתיב את המשך המחקר. לדעתי זה הופך את המחקר ליותר "הרפתקני" ומאפשר תגליות מיוחדות/לא צפויות.
⬅ לקריאת המאמר המלא לחצו כאן
⬅ לעמוד של פרופ' עודד בז'ה לחצו כאן
⬅ לאתר מעבדת פרופ' עודד בז'ה
