מחקר: זיכרונות נרכשים מועברים גנטית

מחקר פורץ דרך באוניברסיטת תל אביב: פוענח מנגנון חשוב שמאפשר הורשת פעילות מוחית מדור לדור - שלא דרך ה-DNA. המחקר יתפרסם הערב (חמישי) בכתב העת היוקרתי Cell.

החוקרים בהובלת פרופ' עודד רכבי מצאו כי מולקולות של חומר תורשתי מסוג small RNA מסוגלות להעביר זיכרונות נרכשים מתאי העצב אל תאי המין ומשם לדורות הבאים. במחקר התברר, כי שינויים בתאי עצב השולטים בהתנהגות ובזיכרון של תולעים עוברים לדורות הבאים באמצעות מולקולות מורשות שנקראות small RNA או RNA קטן. למחקר יש חשיבות רבה בפיענוח מנגנוני האפיגנטיקה – הורשת תכונות נרכשות שאינן מקודדות ב-DNA.

"האם תכונות שנרכשו במהלך החיים יכולות לעבור בתורשה לדור הבא? שאלה זו שנויה במחלוקת בקרב המדענים כבר קרוב ל-200 שנה", אומר פרופ' רכבי. "נכון להיום, אחד האורגניזמים הנפוצים למחקרים בנושא הוא תולעת זעירה ושקופה בשם C. elegans, שהייתה למודל מחקר מוביל: לא פחות מ-6 פרסי נובל הוענקו על מחקרים בתולעת זו מאז שנת 2000".

במחקרים קודמים גילו פרופ' רכבי וקבוצתו כי התולעים מסוגלות להעביר לצאצאיהן, לאורך דורות רבים, שתי תכונות שנרכשו במהלך החיים: עמידות נגד וירוס, וזיכרון של הרעבה. המשמעות היא כי, בניגוד לתפיסות ששלטו במחקר לאורך עשרות שנים, התורשה אינה עוברת רק במסלול הידוע והבלתי משתנה של ה-DNA, אלא גם בנתיבים אחרים, שמסוגלים להעביר לצאצאים תכונות נרכשות. מסביר פרופ' רכבי: "מצאנו שהעמידות לווירוס והזיכרון של המצב התזונתי של ההורים מועברים

לצאצאים באמצעות הורשת RNA - או ליתר דיוק מולקולות מסוג sRNA - מולקולות RNA קטנות, שמסוגלות להתנייד ולהעביר מידע תורשתי מתא לתא. תפקידן של מולקולות אלה הוא לגרום לגנים ב-DNA להתבטא בצורה הנכונה ובמקום הנכון בגוף (לדוגמה: למרות שקוד ה-DNA זהה בכל התאים, בעין מתבטאים גנים של ראיה, ובברך גנים האחראים על תפקוד הברך)".

"השאלה החשובה בשלב זה הייתה: האם מולקולות ה-endo-siRNA, אשר בתולעים אלה מיוצרות בתאי העצב בלבד, מסוגלות לעבור גם לתאי המין, ומשם לדורות הבאים?" אומר פרופ' רכבי. והתשובה המרעישה הייתה: כן! צאצאיהן של אותן תולעים, שעל פי ה-DNA שלהן אינן מייצרות מולקולות מסוג endo-siRNA, קיבלו את התכונה החסרה בתורשה מהוריהן, וידעו לזהות מזון לפי ריח ולנוע לעברו.

"איננו יודעים עדיין אם התהליך שגילינו מתרחש גם בבני אדם" מסכם פרופ' רכבי. "אבל אם כן, לתגליות שלנו עשויות להיות השלכות מרחיקות לכת. לפני יותר ממאה שנה גילו מדענים איך פועלת הורשה גנטית דרך DNA באמצעות מחקר באפונים וזבובים. אנחנו מקווים שהתולעת שאנחנו חוקרים היא האפונה של ההורשה האפיגנטית."

את המחקר הובילו הדוקטורנטים רייצ'ל פוזנר ואיתי טוקר במעבדתו של פרופ' עודד רכבי מבית הספר לנוירוביולוגיה, ביוכימיה וביופיזיקה בפקולטה למדעי החיים ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב.

לעוד חידושי מדע - הצטרפו לטלגרםשלנו