פרופ’ עדה יונת והריבוזום: ברכות על הזכייה בפרס נובל!

ברכות לפרופ’ עדה יונת והריבוזום על הזכייה בפרס נובל. ראו כאן.

אני גאה בכך שאישה מדענית ישראלית זכתה בפרס הנובל.

תמונות שצילמתי מועידת הנשיא:

 

 

 

 

הריבוזום

 

עד עכשיו הדנ”א גרף את כל התהילה ושאר המכניזם המולקולארי שממיר את ההוראות הגנטיות לחלבונים נשאר מאחור באפלולית. אולם מכניזם זה הוא בעל חשיבות רבה והוא עלה לקדמת הבמה עם הזכייה של הריבוזום בפרס נובל לשנת 2009.

הדוגמה המרכזית של הביולוגיה היא שהמידע הגנטי בדנ”א מועתק לרנ”א, ואז מתורגם לחלבונים. ב-1962 ג’ימס ווטסון, פרנסס קריק ומאוריס ווילקינס זכו בפרס נובל עבור המודל האטומי של הדנ”א. ב-2006 רוג’ר קורנברג זכה בפרס עבור מבני קרני ה-x שלו של פולימרז הרנ”א, שמתרגם את הדנ”א לרנ”א. ואילו עתה הפרס מוענק לעבודה על הריבוזום – מה שמשלים את הדוגמה המרכזית של הביולוגיה.

פרס הנובל הוענק לשלושה מדענים שחשפו את המבנה האטומי ואת הפעולה של הריבוזום: ל-עדה יונת ממכון ויצמן, ל-תומס שטייץ מאוניברסיטת ייל ול-ונקטרמן רמקרישנן מהמעבדה של המועצה למחקר רפואי לביולוגיה מולקולארית בקיימריג’ שבבריטניה. כל השלושה השתמשו בטכניקה שידועה בשם קריסטלוגרפית קרני x כדי לאתר את המיקום של אלפי אטומים במיכון התאי שידוע בשם ריבוזום. הם כולם חולקים שליש מהפרס ששוויו 1.4 מיליון דולר.

קריסטולוגרפית קרני x היא השימוש בקרני x (רנטגן). קרני הרטגן נתגלו על ידי רנטגן ב-1895. קריסטלוגרפית קרני x היא שיטה שבה משתמשים להסקת מבנה הגביש והאטומים הסדורים שלו – בעזרת קרני ה-x יכולים “לראות בתוך” הגביש ולקבוע ולזהות את המבנה ואת גודלו. קרני ה-x הם באינטראקציה עם הגביש.

הריבוזום קיים בכל התאים של האורגניזמים החיים. למרות שהוא מרכזי, הוא לא פשוט בכלל. תריסרי חלבונים שונים וגדילים של רנ”א יוצרים מיכון מסובך שמחולק לשני רכיבים עיקריים. הרכיב הקטן יותר ידוע בשם תת-יחידה 30s והוא פועל בעיקר כדי לפענח את הקוד הגנטי ברנ”א שליח. תת-היחידה 50s אז לוקחת את המידע ומשתמשת בה כדי לתפור יחד את הרצף הנכון של חומצות האמינו שיוצרות את החלבון הסופי.  

כבר מהתחלה החוקרים נאבקו למפות את המבנה האטומי אפילו של אחת מתת-יחידות אלה. כאשר יוצרים את המבנה בקרני x זה דורש קודם כל ליצור גבישים של מיליוני עותקים של הריבוזום שמיושר בכמעט סדר מופתי. אם סידור זה הוא מדויק מספיק, החוקרים יכולים אחר כך לירות קרן של קרני x על הגביש. ניתן אז להשתמש בתבנית שבה קרני ה-x האלה מוסטות מהגביש כדי למפות את הסידור של האטומים במולקולה.

ב-1980 עדה יונת לראשונה הצליחה ליצור את הגבישים מאיכות נמוכה הראשונים של הריבוזום. ב-1990 היא כבר הגבירה את האיכות של הגבישים שלה. אבל היא עדיין נאבקה לקבל את המבנה הטוב. שטייץ, יחד עם הקולגה שלו מאוניברסיטת ייל, פיטר מור, נכנס למשחק בשנת 1995, כאשר הוא הולך בדרכה של יונת ועוקב אחר המרשם שלה לצירת גבישי ריבוזום. ב-1998, הם השתמשו ברעיונות נוספים מתחום המיקרוסקופיה האלקטרונית שסייעו להם כדי לרכוש מבנה ברזולוציה נמוכה של 9 אנגסטרום של הריבוזום.

ב-9 לאוגוסט 2000, הקבוצה של שטייץ פרסמה מבנה ברזולוציה גבוהה יותר של 2.4 של התת-יחידה במבנה הגדול: Science, 11 August 2000, p. 905

בינתיים הקבוצות של עדה יונת ורמקרישנן פרסמו מבנים ברזולוציה מעט נמוכה יותר של התת-יחידה הקטנה יותר בחודש אחר כך.

אחר כך שלושת הקבוצות, וקבוצות נוספות, השתמשו במבנים אלה ואחרים כדי להבין במונחים אטומיים כיצד הריבוזום מתרגם מידע גנטי לחלבונים.

שלושת הקבוצות החלו גם לדחוף יישומים מעשיים של עבודתם. למשל, הם דווחו על מבנים גבישיים שמראים כיצד אנטיביוטיקות שונות מתקשרות לריבוזום. ומספר חברות עכשיו משתמשות במבנים אלה במאמץ לתכנן אנטיביוטיקות חדשות כנגד זיהומים חמורים, כמו למשל כנגד סטאפילוקוקוס זהוב עמיד למתיצילין (חיידקים בעלי עמידות נרחבת לאנטיביוטיקה והם עמידים לכל סוגי הפניצילין) וכנגד שחפת.

 

עדכון. רק סובבנו קצת את הראש מפסטיבל הריבוזום והופ… כבר יש חדשה מסעירה בתחום הגנום בעולם המדע: פיצוח הגנום האנושי למיליוני חלקים והנדסה חוזרת של הסידור של החלקים האלה הובילה חוקרים בארה”ב ליצור תמונה ברזולוציה גבוהה של המבנה התלת-ממדי של הגנום (ואפילו יש חוקר ישראלי בקבוצה הזו, אלא מה…): 

התמונה הימנית מייצגת את הארגון המרחבי של הגנום האנושי: כדור בקוטר של בערך מאית המילימטר בגרעין התא.

בכל ספר ביולוגיה הגנום האנושי ארוז באגדים של דנ”א וחלבונים על 23 כרומוזומים, הכרומטין, כאשר הם ערוכים בסדר בצורת X מבפנים בתוך כל גרעין של תא. אולם זה נכון רק ברגעים הקצרים הבודדים בהם התאים מוכנים להתחלק. בשאר הזמן, כרומוזומים אלה קיימים בסבך צפוף ושמצוי בתזוזה תמידית. כמובן שרכיביהם, שרשראות הדנ”א צפופים גם כן. אילו יכולנו למתוח את הגנום מקצה אחד לשני… הוא היה בערך באורך של שני מטרים (התמונה השמאלית). רוצים לקרוא עוד על תגלית זו. הנה כאן. וגם כאן.

כלת פרס נובל

במאמר שהתפרסם היום ב-Ynet אביטל להב שאל את זוכה פרס הנובל הישראלי פרופ’ אהרן צ’חנובר את השאלה הבאה:

“האם לכם, חתני וכלות פרס נובל, יש תפקיד בחברה הישראלית מעבר לעבודה המדעית?

הייתי רוצה לענות על השאלה הזאת בתשובה: כן.

מהיכרותי האישית עם פרופ’ צ’חנובר אני יודעת שהוא נותן הרצאות במקומות שונים בארץ ובתמורה הוא מבקש לסייע למדע ולמדענים בישראל. “אם חשבת שהרצאתי היתה בחינם, טעית”, הוא כותב לקולגות שלו, “יש לפני משימות רבות, ואחת אני מניח על שולחנך” – משימות של עזרה כמובן. 

פרופ’ צ’חנובר הוא אדם אנושי בצורה יוצאת דופן. הוא חושש שמא מיטב המוחות הישראלים יברחו מהארץ בשל התקציבים הדלים המושקעים במדע ובהשכלה בארץ. הוא עושה כל שביכולתו כדי לעזור לקידום החינוך המדעי והמדע בארץ. הוא משקיע מאמצים רבים בעזרה לדוקטורים למצוא את מקומם בארץ – רק שלא יזלגו החוצה לארצות אחרות. ורק שיישארו בארץ. ולכן כן, פרס הנובל מוענק לאישיות מדעית, כלומר הוא מוענק מן הסתם לא רק על הישגים מדעיים יוצאי דופן, אלא מסתבר שהוא מוענק גם על אנושיות מדעית: על הומניזם יוצא דופן ורצון עז לקידום החינוך וההשכלה המדעיים.

אני שמחה שהיום פרס הנובל הוענק למדענית אישה בארץ ישראל. ברכות ואין מאושרת ממני.

 

פרופ’ עדה יונת היא פרי מערכת חינוך מדעית שהתקימה בישראל לפני 30 שנה ולא היום. היא יצאה להשתלמות פוסט דוקטורט בארה”ב, שבה לישראל וביצעה פריצת דרך בלתי רגילה. בנוסף לזה שאחוז הנשים הפרופסוריות באקדמיה הוא נמוך ביותר, היום משקיעים מעט מאוד משאבים כספיים בחינוך המדעי ובהשכלה. תלמידי הדוקטורט שיוצאים להשתלמות פוסט דוקטורט לארה”ב ולאירופה כבר לא שבים חזרה לישראל. כי אין להם לאן לשוב. לכן, לצד קריאות השמחה על ההישג העצום של פרופ’ יונת, שאלו היום במהדורות החדשות: מי תהיה פרופ’ עדה יונת ההבאה? האם בכלל יהיו לנו בעתיד עוד חתנים וכלות פרס נובל? כנראה שבמצב היום התשובה היא: לא. מוכרחים לכן להציל את החינוך וההשכלה המדעיים בטרם יהיה מאוחר מידי! 

 

(אחת הסימולציות של הריבוזום מבנה ותפקוד מתוך האתר של פרופ’ עדה יונת במכון ויצמן – כנסו והביטו!…)

 

עדה יונת: תת-יחידה 30s

 

Schluenzen et al., Cell, 102, 615-23 (2000)

 עדה יונת: תת-יחידה 50s

Harms et al., Cell, 107, 679-88 (2001)

לקריאה נוספת כאן.

<a href="http://www.exego.net/admin/

 

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s