הזוכה במאמר החודש – אוגוסט 2021 היא הדוקט' (לשעבר) מיכל אקרמן לברט ממעבדת פרופ' סיגל סבלדי-גולדשטיין
הוועדה לתארים מתקדמים בפקולטה לביולוגיה בוחרת מידי חודש את המאמר המדעי המוביל מבין כל המאמרים המדעיים שהתפרסמו לאותו חודש
אנחנו שמחים לספר כי הזוכה במאמר החודש של אוגוסט, היא הדוקטורנטית (לשעבר) מיכל אקרמן-לברט ממעבדתה של פרופ' סיגל סבלדי-גולדשטיין, שמאמרן התקבל לפרסום ב – Current Biology. לרגל הזכייה דלינו ממיכל כמה פרטים מעניינים על המחקר, על הדרך שהובילה אליו וגם קצת עליה 🙂
הי מיכל בכמה מילים ספרי על עצמך ?
שמי מיכל אקרמן-לברט, בת 32, גרה בעמק יזרעאל, סיימתי את הדוקטורט בחודש אוגוסט האחרון
במה עוסקת מעבדת סבלדי-גולדשטיין באופן כללי?
מעבדת סבלדי-גולדשטיין משתמשת בצמחים כמערכת מודל למחקר התפתחותי. בניגוד לבעלי חיים, צמחים מייצרים איברים חדשים ומווסתים את גדילתם משך כל ימי חייהם. יכולת זאת תלויה בתפקודן של מריסטמות המשמשות מקור אספקה (בדומה ל"תאי גזע") לתאים חדשים בעלי זהויות שונות, המרכיבים את הצמח הגדל. מהם המנגנונים המבטיחים את תפקוד המריסטמה, ואת המבנה שלה, היא אחת מבין מספר שאלות מפתח הנחקרות במעבדה. התמקדות המעבדה בשורשים של צמח מודל הנקרא ארבידופסיס הביא לגילויים חדשים, דוגמת הממצאים במחקר הדוקטורט שלי.
ספרי לנו על המחקר הנוכחי, מה הייתה מטרת המחקר ומה גיליתן ?
ארגון ושמירה של מריסטמת השורש תלויים ביחסי גומלין בין מסלולי איתות של הורמונים צמחיים, ביניהם ההורמונים ברסינוסטרואידים (BR) ואוקסין. עבודות קודמות דיווחו שמסלול ה BR הינו בעל השפעה חיובית על קלט (חישה) של אוקסין במריסטמה, בעוד שעבודות אחרות דיווחו על עיכוב מעבר האות של אוקסין. האם יחסי גומלין מולקולריים אלו, מהווים סתירה בין מחקרים שונים? או לחילופין, האם סתירה זו אכן מתרחשת ואם כן, מה משמעות יחסי גומלין אלו לתפקוד מריסטמת השורש?
בעבודה זו, הראיתי כי קיימת השפעה דואלית של BR על אוקסין. כלומר, בו זמנית, BR מעודד ייצור של אוקסין (השפעה חיובית על קלט ההורמון) אך גם מעכב את מעבר האות של אוקסין. החשוב והמעניין הוא, ש "סתירה" זו חיונית לעצם קיומה של מריסטמת השורש.
עוד שאלנו, האם פעילות BR והשפעתו הדואלית נחוצה בכל התאים המרכיבים את המריסטמה? או ישנה בקרה במרחב? כדי לענות על שאלה זו, השתמשתי בגן BIN2 כ"כלי" לעיכוב סלקטיבי של מסלול הסיגנל BR בתאים ורקמות בעלי זהויות שונות במריסטמה. זאת על ידי ביטוי הגן BIN2 תחת פרומוטורים שונים תוך יצירת אוסף רחב של צמחים טרנסגניים. התוצאות שקיבלתי היו מפתיעות, שכן שימוש בכלי זה הביא למריסטמות שורש בעלות צורות (פנוטיפים) שונים, כתלות בזהות הרקמה בה הפרעתי למעבר הסיגנל. לדוגמה, עיכוב של מסלול מעבר האות של BR ברקמות השורש החיצוניות ביותר (כלומר, על ידי ביטוי ספציפי של BIN2 באפידרמיס וכיפת השורש) גרמו למריסטמות בעלות מורפולוגיה המזכירה מוטנטים במסלול ה BR. לעומת זאת, עיכוב דומה ברקמה הפנימית ביותר הביא דווקא לפנוטיפ מריסטמטי הפוך, המזכיר צמח שנחשף לרמות גבוהות של ההורמון.
שיטה זו אפשרה את המיפוי של יחסי הגומלין בין שני ההורמונים, וחשפה בקרה מרחבית השומרת על תפקוד מריסטמת השורש, בו לרקמות החיצוניות תפקיד מכריע בשמירת תפקוד המריסטמה כולה. כמו כן, בעזרת אותו "כלי" של ביטוי סלקטיבי של BIN2, מצאתי שלפעילות מסלול התגובה ל BR ברקמות הפנימיות, יש תפקיד חשוב בהבטחה של רמות הורמון BR אופטימליות לתפקוד המריסטמה. יתרה מזאת, הצלחתי להראות כי ייצור BR בריקמה הפנימית, מביא לחישה שלו ברקמות החיצוניות.
לסיכום, בעבודה זו, אני מציגה עדויות רבות לבקרה מרחבית ותיאום בין הרקמות השונות במריסטמה של השורש. כמו כן אני מראה כיצד היחסים הכמותיים בין שני ההורמונים, אוקסין ו BR, ולא הרמות המוחלטות שלהם, חשובים לשמירה על מצב מריסטמתי.
תוכלי לפרט קצת על תהליך העבודה/ תהליכי החשיבה על המחקר ?
תהליך העבודה הוא מאוד דינמי, לרוב אני וסיגל התחלנו את החשיבה מתוצאה של ניסוי שעניין אותנו, וניסינו לחשוב ולהעלות היפותזות, מה יכול לגרום לתופעה הזו, או כיצד ניתן להסביר את תוצאות הניסוי יותר לעומק. משם חשבנו כיצד ניתן לבחון את ההיפותזה, איזה ניסוי יעזור לנו להתקדם עוד שלב… הרבה פעמים רעיונות לניסויים או שימוש בשיטות מסוימות מגיעים משיחות מסדרון עם קולגות או בזמן הפסקת קפה עם חברי המעבדה…
מה משך אותך למעבדה ולפרויקט הנוכחי?
בתואר השני שלי, בפקולטה לחקלאות, חקרתי את התפתחות הפירות הצעירים בעצי תפוח והעמקתי את הידע שלי בהורמונים צמחיים ותפקידם בהתפתחות. כדי להעמיק בנושא, חיפשתי מעבדה שבה יש מחקר מולקולרי מתקדם בצמחי מודל- ארבידופסיס, ורציתי ללמוד על מעבר אותות של הורמונים ולשלב את זה עם מחקר התפתחותי. מעבדת סבלדי-גולדשטיין חוקרת את ההורמון הסטרואידי ברסינוסטרואיד ותפקידו בהתפתחות וזה מאוד סיקרן אותי, והפרויקט שלי באופן ספציפי במיוחד, שאפשר לי להעמיק ולהבין את האינטראקציה בין שני מסלולים הורמונלים, וחשיבותם להתפתחות השורש.
איזה מקום לדעתך תופסת יצירתיות במדע? זה לא מתחיל ונגמר במספרים ומדידות, זה הרבה מעבר בעצם לא? יש אלמנטים נוספים בגישה/ חשיבה/ כישורים שיכולים לעזור ואו לקדם פריצות דרך במדע?
לא לוותר. הרבה פעמים הדרך מורכבת מהמון חוסר הצלחה, כישלון. גם כישלון של ניסוי הרבה פעמים מלמד אותנו הרבה. להרים את עצמך ולנסות שוב.
מה התוכניות להמשך הקריירה?
סיימתי את הדוקטורט בחודש אוגוסט, והצטרפתי כפוסטדוקטורנטית למו"פ צפון- מיג"ל. המחקר שלי מתמקד בעצי פרי נשירים, בין היתר בתפוח ודובדבן. מו"פ צפון הוא מוסד מחקרי-חקלאי, מטרתו לחקור ולייצר ידע עבור החקלאים, במטרה לשפר את הגידול והיבול.
טיפ לסטודנט שהתחיל השנה?
לבחור בנושא מחקר שמעניין אותך, ולא להתפשר בזה… זו הדרך היחידה לשרוד, למרות הקשיים.
לאתר למאמר המלא:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982221010654?dgcid=coauthor
לינק לאתר מעבדת סיגל סבלדי-גודלשטיין: https://plantbiologylab.net.technion.ac.il/
