פרס+נובל+לעדה+יונת-הריבוזום+-+הילה+ק+-+יהודית+ר

גילוי מבנה הריבוזום: לפני שנים רבות התחילו המדענים לחקור את מבנה הריבוזום אולם לפני החוקרים הוצבו קשיים רבים במחקריהם. בשנות ה-80 התחילה פרופסור עדה יונת לחקור את מבנה הריבוזום ולאחר מספר גילויים הצטרפו חוקרים נוספים למרוץ אחר גילוי הריבוזום. בעבודתנו אנו נעקוב אחר מחקריה של פרופסור עדה יונת שבסופו של דבר הביאו אותה לקבלת פרס נובל. על פרופסור עדה יונת:   עדה יונת נולדה בירושלים בשנת 1939. פרופסור עדה יונת למדה באוניברסיטה העברית בירושלים לתואר בוגר בכימיה ומוסמך בביופיזיקה. במסגרת לימודיה לתואר שלישי, שסיימה אותם בהצטיינות במכון ויצמן למדע ברחובות, חקרה את מבנהו של החלבון הסיבי קולגן. בשנת 1968 הוענק לה תואר דוקטור, ולאחר מכן עסקה במחקר פוסט-דוקטורלי במכון ה"קרנגי מלון" בפיטסבורג ובמכון לטכנולוגיה MIT בארה"ב. בשנות השמונים החלה לחקור את מבנה הריבוזום ובשנת 2000 הצליחה לפענח את המבנה המרחבי של שתי "יחידות המשנה" של הריבוזום, ובשנת 2009 קיבלה פרס נובל לכימיה על כך. כדי להבין את מחקרה על הריבוזום נפרט מהו בכלל הריבוזום. על הריבוזום ומחקריו:    הריבוזומים הם בתי החרושת לייצור החלבונים בתא. בריבוזומים נעשה תרגום הצופן הגנטי שבדנ"א לחלבונים. החלבונים הם החומרים העיקריים המבצעים את תהליכי החיים ופעילותם תלויה בהרכב הכימי שלהם. הריבוזומים מייצרים את החלבונים על פי ה D.N.A במהירות גבוהה לפי צרכי התא. החלבונים נחוצים לגוף לבניית רקמות חדשות והחלפת רקמות שניזוקו, בניית מערכת החיסון בגוף, הובלת מזון וחמצן בדם אל התאים ומהם, שמירה על מאזן מים תקין בגוף ושמירה על קצב חילוף החומרים בגוף. חסר בחלבון גורם לתחושת עייפות, פוגע בקצב הגדילה וההתפתחות, גורם לנשירת שיער, לירידה בכושר ולפגיעה במערכת החיסון. כאשר יש עודף בחלבונים נגרמות תגובות מוגזמות במערכת החיסונית ונוצר תפקוד לקוי של הכליות. החלבונים בנויים ממספר חומצות אמינו שונות (כיום מוכרות למדע 22 סוגי חומצות אמינו) כל חלבון מורכב מהרכב שונה של חומצות האמינו והריבוזום אחראי להרכיב כל חלבון. הריבוזומים גמישים ובנויים ממספר רב של חלבונים וחומצות גרעין. לריבוזום שתי יחידות משנה- יחידה גדולה ויחידה קטנה. היחידה הקטנה אחראית על תרגום הצופן הגנטי (ה- D.N.A) שבחומצת הגרעין, היחידה בוררת את חומצות האמינו שיתאימו לכל חלבון. היחידה הגדולה אחראית על חיבור חומצות האמינו לחלבון. המדענים ניסו לפענח את מבנה הריבוזום על ידי יצירת גבישים של ריבוזומים. את הגבישים האלו מקרינים בקרני רנטגן (קרני X) ומחשבים את מידת הקרינה המתפזרת מהגביש, בתוספת מידע על כיווני הפיזור והפעלת שיטות מתמטיות מתקדמות מתאפשר גילוי מבנו המרחבי של הריבוזום שיטה זו נקראת קריסטלוגרפיה בקרני X. אולם גודל הריבוזומים, מורכבות המבנה שלהם, הגמישות וחוסר יציבותם מנעו כל אפשרות גיבוש והיו צפויים לגרום קשיים רבים במחקר. לכן, חוקרי הריבוזומים היו משוכנעים כי אין דרך לקבוע את המבנה המדויק של הריבוזום. פרופסור עדה יונת החליטה לקחת על עצמה את המחקר לאחר ששמה לב שאצל דובי הקוטב בזמן שנת החורף הריבוזומים שבגופם מתקשים והופכים למבנה דמוי גביש וכך הם נשמרים במשך תקופה ארוכה. **" דובי החורף הם שהביאו אותי להחלטה לנסות את הבלתי אפשרי, ולמצוא דרכים לגבש את הריבוזומים"**. פרופסור עדה יונת חיפשה מקורות לקבלת ריבוזומים מסוגים שונים בכמות מספקת ובאיכות גבוהה. בכנס מדעי פגשה פרופסור עדה יונת את מנהל מכון מקס פלנק לגנטיקה מולקולרית בגרמניה, שהסכים לספק לה את החומר בכמויות גדולות. פרופ' עדה יונת החלה לעבוד בגרמניה ומצאה שם את תנאי העבודה שיאפשרו לה לגבש את מבנה הריבוזומים. עבר יותר מעשור עד שהצליחה לקבל תמונה ראשונה של הריבוזום בהפרדה (רזולוציה) שמאפשרת לראות קצה חוט. כעת, ניצבה בעיה חדשה מול פרופ' עדה יונת: הגבישים שכבר הצליחה לבודד היו בעלי זמן חיים קצר ביותר וכדי לקבל תמונה קריסטלוגרפית היה צריך להשתמש בקרני רנטגן חזקות, אך גבישי הריבוזומים שנחשפו לקרינה כה חזקה התפרקו במהרה. פרופסור עדה יונת התגברה גם על זה, באמצעות פיתוח טכניקה המאפשרת לקרר במהירות את גבישי הריבוזומים עד למינוס 180 מעלות צלזסיוס ובכך להאט את התפרקות הגביש, טכניקה זו מכונה: קריו- קריסטלוגרפיה. פרופ' עדה יונת הכניסה למחקרה עוד שיפור, בכך שהשתמשה בחיידקים (כל חיידק הוא תא אחד ולכן גם ריבוזום אחד), החיים בתנאים קיצוניים ולכן הריבוזומים שלהם עמידים יותר. ב-1995 הייתה פריצת דרך גדולה בחקר מבנה הריבוזומים, בכך שהצליחו לקבל תמונה ברורה יותר של חלקיקי הריבוזומים בשלבי פעולה שונים, וכאשר מניחים את התמונות אחת ליד השנייה מתקבל תהליך סינתזת החלבונים (סינתזה= הרכבה) כמעין סרט נע. אולם עדיין היה צורך בשיפור החדות וההפרדה. בשלב זה של המחקר, היו לפרופסור עדה יונת הרבה מדענים מתחרים שניסו גם הם לפענח את מבנה הריבוזום שהחלו להשתמש בשיטות ובגילויי המחקר של פרופסור עדה יונת וכך החל המרוץ לבירור מבנה הריבוזום. באוגוסט 1999 הופיעו שני מאמרים בכתב העת Natureשל שתי קבוצות מתחרות על גילויים נוספים של מבנה תת- יחידות הריבוזום, וכך המשיכו להופיע עוד מאמרים בנושא בכתבי עת אך בכל המחקרים רמת ההפרדה לא הייתה מספיק גבוהה. ב1999 כמה שבועות לאחר פרסומי המתחרים פרסמה פרופ' עדה יונת בכתב העת- "רשומות האקדמיה הלאומית למדעים"- תוצאות יותר מדויקות של מבנה הריבוזום. בספטמבר 2000 פרסמה הפרופסור מחקר יותר מדויק של מבנה תת היחידה הקטנה של הריבוזום ברמת הפרדה (רזולוציה) גבוהה יותר, המאפשרת הבחנה במרכז הריבוזום שהו נעשה פיקוח הצופן הגנטי. המחקרים מצאו כי הריבוזום הוא אנזים העשוי מ-RNA. __ RNA __ - רנ"א נקרא חומצה ריבונוקלאית. רנ"א דומה לדנ"א, אך שונה במבנה, תהליך ותפקידו. רנ"א הוא מולקולה מורכבת הנמצאת בתאים של מרבית היצורים החיים. הדנ"א בנוי משני סלילים קשורים ואילו רנ"א בנוי מסליל בודד. הרנ"א הוא העתק של הדנ"א ונושא בתוכו הוראות ליצור חלבונים, הרנ"א מעביר את ההוראות למרכז יצור החלבונים.    ישנם סוגי רנ"א שונים: **__ mRNA __**__ (או רנ"א שליח)- __ מעביר את המידע על יצור החלבונים אל הריבוזומים האחראים לכך.   **__ tRNA __**__ (רנ"א מוביל) __ - האחראי על פענוח הmRNA כאשר מגיע לריבוזומים. **__ rRNA __**__ (רנ"א ריבוזומלי)- __ הריבוזומים עצמם עשויים מרנ"א ריבוזומלי. יש יצורים חד תאיים (כגון: וירוסים וחיידקים למיניהם) שאין להם דנ"א, רק רנ"א לפי תאוריית המדענים, בעבר כל העולם התבסס על רנ"א ללא הדנ"א. לאחר כל הגילויים הנ"ל גילו שהריבוזומים הם מכונה מופלאה שיודעת להעביר מסרים למרחקים ארוכים, בנוסף התגלו בריבוזומים אלמנטים מבניים חדשים ומיוחדים בצורתם ובהתאמתם לצורכי הפעילות הביולוגית. מסקנה: הריבוזום הוא דבר מופלא!  תרומת גילוי מבנה הריבוזום לחיינו הפרטיים:    נושא הריבוזום חדש יחסית ולכן עוד לא הספיקו להתפתח השימושים בו.     אולם לפענוח מבנה הריבוזום- השלכות לטווח ארוך על הרפואה. למשל: מבנה הריבוזומים של החיידק והאדם הם שונים בתפקודם ובמבנם. אם נדע במה בדיוק שונים שני הריבוזומים נוכל לפתח אנטיביוטיקה שתפגע בריבוזום החיידק ולא בריבוזום של האדם, וכך ייצרו תרופות מתאימות.    כמו שאמרנו- בגלל שהנושא חדש- לא ידוע עדיין אם יהיו לכך חסרונות. לפני גילוי מבנה הריבוזום האנטיביוטיקה פגעה גם בתאי החיידק וגם בתאי הבן אדם, אולם אולי בעוד כמה שנים, אחרי שייצרו תרופה הפוגעת רק בריבוזום, בריאות בני האדם ואורח חייהם ישתפרו.
 * __ בס"ד __**
 *  ||