חדשות

מחקר ישראלי איתר מנגנון שבאמצעותו תאי זרע מנווטים את דרכם אל הביצית

מחקר במכון ויצמן למדע איתר מעורבות של חלבון, שעד כה היה מוכר כחלק ממערכת הראייה, בתהליך הניווט של הזרע להפריית הביצית

תאי זרע בדרכם לביצית (צילום: אילוסטרציה)

תאי הזרע משתמשים בחלבון שהוא בגדר "חיישן", שעד עתה היה מוכר כחלק ממערכת הראייה, בדרכם להפריית הביצית. ממצא זה, הנחשב מפתיע, עלה ממחקר חדש שנעשה במכון ויצמן ושפורסם בתחילת החודש בכתב העת Scientific Reports.

על המחקר, שהוביל פרופסור מיכאל אייזנבך, מהמחלקה לכימיה ביולוגית במכון ויצמן, נמסרו הפרטים הבאים:

פרופ' מיכאל אייזנבך: "כשנחסמו האותות ששיגרו האופסינים, לא הצליחו תאי הזרע לנווט עצמם מאזור קריר לאזור חם יותר"

מהרגע שבו תא זרע נכנס לחצוצרה, עליו לנוע לאורך כמה סנטימטרים כדי להגיע לביצית. "מרחק זה", ציין פרופסור אייזנבך, "שקול למסע רגלי של כמה קילומטרים עבור כל אדם. בדרכו זו, וכדי להגיע למטרה ולבצע את ההפריה, חייב תא הזרע לנווט עצמו על-פי 'סימני דרך', בלעדיהם לא יוכל להתגבר על מכשולים שונים".

"במחקרים קודמים שערכנו, נתגלו שני סוגים של 'סימני דרך' שכאלה: סימנים כימיים וחום. החום פועל במרחקים גדולים יחסית. אתר ההפריה חם יותר מאשר המקום שבו נעצרים ומבשילים תאי הזרע בכניסה לחצוצרה. הפרש הטמפרטורות מוביל אותם לכיוון הביצית. כאשר הם מתקרבים לאתר ההפריה, הם קולטים את האותות הכימיים שמפרישה הביצית.

"כפי שקורה בתהליכים חשובים רבים בטבע, תאי הזרע מסתמכים על יותר ממנגנון אחד במהלך הניווט שלהם אל הביצית, כך שאם אמצעי ניווט אחד מאכזב, האחרים יוכלו להוות גיבוי ולהוביל את תא הזרע ליעדו".

לדברי פרופ' אייזנבך, "תאי הזרע רגישים מאוד להפרשי חום. על מקטע דרך שאורכו כאורך תא זרע אחד - כ-50 אלפיות המילימטר - הם מסוגלים לחוש בהפרש חום של 0.0006 מעלה בלבד. במחקר החדש, התברר כיצד חשים תאי הזרע את הפרשי החום".

צוות המחקר כלל את ד"ר סרפין פרז-סרזלס, ד"ר סרגיי בורישפולטס, תלמיד המחקר אושרי אפנזר, ד"ר רינת נבו ו-ולדימיר קיש (כולם מהמחלקה לכימיה ביולוגית) וד"ר אלכסנדר ברנדיס (היחידה לשירותים ביולוגיים).

המחקר התמקד בקבוצת קולטנים חלבוניים, GPCRs. על סמך מחקרים קודמים הם נראו מועמדים להיות מעורבים בהעברת האותות לתא הזרע.

"לאחר שמצאנו שקבוצה גדולה זו אמנם מעורבת בחישת חום, נתגלו הקולטנים שאחראים לכך: קבוצת החלבונים הקרויים אופסינים (opsins).
האופסינים ידועים בעיקר בזכות תפקידם בתחום אחר לגמרי - מערכת הראייה. חלבון אחד בקבוצה זאת, רודופסין, ידוע במיוחד. זה הפיגמנט העיקרי המשמש כקולטן האור בתאי הרשתית בעין. אצל זחל של זבוב הפירות הוא מעורב בתגובה לחום", סיפר פרופ' אייזנבך.

לדבריו, "במחקר התגלה עוד כי מספר חלבונים במשפחת האופסינים נמצאים על-פני השטח של תאי הזרע. כל אחד מחלבוני הראייה הללו ממוקם במקום אחר, וכל אחד כנראה תורם את תרומתו ועוזר לתא הזרע לחוש את החום, באמצעות מסלול אותות נפרד. כשנחסמו האותות ששיגרו האופסינים, לא הצליחו תאי הזרע לנווט עצמם מאזור קריר לאזור חם יותר".

פרופסור איינזבך הוסיף: "הממצאים המפתיעים עשויים, להערכתנו, להסביר את הימצאות האופסינים גם באיברי גוף אחרים, שאינם חשופים לאור, כמו ריאות וכבד. וייתכן שגם באלו הם משמשים כחיישני חום".

לדיון על המחקר לחצו כאן

נושאים קשורים:  חדשות,  הפריה,  תאי זרע,  ביצית,  חום,  חלבונים,  מכון ויצמן למדע,  פרופסור מיכאל אייזנבך
תגובות
אנונימי/ת
30.11.2015, 18:30

מחקר מענין ,יפה ומוצלח

אנונימי/ת
05.01.2016, 10:34

מרתק.