נובל על ריבוזומים

נובל על ריבוזומים  \  אהוד קלפון

 

בתחילת אוקטובר 2009, התפרסמו שמות שלושת החוקרים המקבלים פרס נובל לכימיה לשנה זו. עדה יונת ממכון ויצמן ישראל, תומס סטייץ מארה"ב, וכן ונקטרמאן רמה קרישנאן מבריטניה. שלושת החוקרים עוסקים בחקר המבנה והתפקוד של הריבוזומים בתא, מזה זמן רב.

הם פענחו את המבנה המרחבי ואת עקרונות הפעולה של הריבוזום ביצירת חלבונים, ועסקו בהבנת תהליך השיבוש של התרופות האנטיביוטיות בתפקוד הריבוזומים בחיידקים. ריבוזום (Ribosome  ) הוא אברון ( Organelle), בציטופלסמה של התא, שבו מתבצעת סינתזה של חלבונים מחומצות אמינו. הוא מורכב מ 35% חלבוני ריבוזום ו 65% מחומצה ריבונוקלאית  RNA. חלק מהריבוזומים מחוברים לקרום מפותל בציטופלסמה, בשם "רשת אנדופלסמטית"  (Endoplasmic Reticulum  ), וחלק צפים חופשי בתוכה.

ריבוזומים מייצרים חלבונים הבונים את התא, וחלבונים הבונים את האנזימים. תפקיד הרשת האנדופלסמטית, היא לאחסן חלבונים הנוצרים בריבוזומים, ולנייד אותם.

מערכת העיכול שלנו, מפרקת מזונות החלבוניים לחומצות אמיניות, העוברות לזרם הדם ומגיעות לתאים. הריבוזומים שבציטופלסמה של התא, מרכיבים שוב חלבונים מחומצות אמינו על פי המידע המתקבל ב DNA . קיימות 22 חומצות אמינו (Amino Acid), שהן אבני הבניין, שמהן מורכבים כל מגוון החלבונים, והחיים בכללותם.

בתוך גרעין התא, יש כרומוזומים ו DNA, עם הוראות תורשה, וכן אברונים הנמצאים מחוץ לגרעין, כגון ריבוזומים, מיטוכונדריה שהיא המצבר של התא שבו נוצר ATP , קרומי ציטופלסמה, גופיף גולג'י ועוד.

על פי התיאוריה האנדו סימביוטית (Endosymbiotic Theory  ), אברוני התא התפתחו באופן עצמאי ב"מרק האורגני" הפרמורדיאלי לפני שלושה מיליארד שנים, ועברו מאורגניזמים פרוקריוטים לאורגניזמים אוקריוטיים.
אורגניזם פרוקריוטי (כגון חיידק), חסר גרעין, אך כולל ריבוזומים. לעומתו, אורגניזם אוקריוטי מכיל גרעין מוקף בקרום, ואורגנלות בציטופלסמה, כגון מיטוכונדריות, כלורופלסטים, ריבוזומים ועוד. למשל, מיטוכונדריות נמצאות בצמחים ובבעלי חיים, שזה מעיד שהתקיימו באותו אורגניזם קדום, עוד לפני החלוקה הטקסונומית לצמחים ובעלי חיים.                                                                                  
פרופסור עדה יונת, עבדה במשך שנים רבות במחקר, במכון ויצמן ובמכוני מחקר אחרים בעולם, כדי לפענח את המבנה המרחבי של אברון הריבוזום, באמצעות קריסטלוגרפיה וקרני רנטגן. בשיטה זו מקרינים קרני רנטגן (X ) על הקריסטל (גביש), ופיזור הקרינה מצביע על מבנה החומר הנבדק ותפקודו. הפעלת שיטה זו על ריבוזומים הייתה קשה במיוחד בגלל גמישותם והקושי להפוך אותם לגבישים. אך פרופסור עדה יונת, מצאה דרך מקורית כדי לפתור את הבעיה, ולהגיע לתוצאות המחקר. הידע שהצטבר בהבנת המבנה והתפקוד של הריבוזומים, מאפשר להבין גם את פעולת תרופות האנטיביוטיקה, ומאפשר המשך המחקר בפיתוח תרופות חדשות.
ריבוזומים התגלו בתאים, כבר בשנות החמישים של המאה העשרים, והמבנה המולקולארי פוענח בשנות השבעים. המשך המחקר, חשוב גם כדי להבין איך  נוצרו הריבוזומים באורגניזמים פרימיטיביים מלפני שלושה מיליארד שנים, ותהליך התפתחותם האבולוציוני בתא.    

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            

 

                                                              

 

  

     

                                                       

 


Comments