זבוב פירות: הכוכב הזעיר מאחורי חמישה פרסי נובל ברפואה

מבט על הקריירה המרהיבה של תסיסנית בגנטיקה, החרק הזעיר שיש לו דפים המוקדשים אליו באתרי האינטרנט של כמה מהאוניברסיטאות והמכוני מחקר היוקרתיים ביותר בעולם.

Drosophila melanogaster הוא מגדל פורה ובעל זמן דור קצר, וכי הגנום שלו מכיל ארבעה זוגות כרומוזומים בלבד.

אני שמח מאוד על זבוב הפירות, הייתה תגובתו של מייקל רוזבש לחדשות על כך שחלק את פרס נובל לרפואה לשנת 2017 עם שניים אחרים. השלישייה קיבלה את הפרס על עבודתם על שעון הגוף - קצב היממה.

לרוזבש יש סיבה להיות מרוצה. מאז התקופה שבה תומס האנט מורגן, פרופסור לזואולוגיה באוניברסיטת קולומביה החל בגידול זבובי פירות במעבדתו במטרה להבין את המשדר החמקמק של מידע תורשתי - הגן - טוב יותר, זבוב הפירות (דרוזופילה מלנוגסטר) היה אמצעי לחשוף כמויות מידע רבות על הגן, המבנה שלו, אופיו, תפקידו ותפקידו במחלות שונות. הכביש היה זרוע נובל; מורגן קיבל אחד בשנת 1933.

מבט על הקריירה המרהיבה של תסיסנית בגנטיקה, החרק הזעיר שיש לו דפים המוקדשים אליו באתרי האינטרנט של כמה מהאוניברסיטאות והמכוני מחקר היוקרתיים ביותר בעולם.

איך הכל התחיל?

בתקופה בה העולם עדיין גילה את גרגור יוהאן מנדל, הנזיר האוסטרי מהמאה ה -19, שמזמן לאחר מותו נחשב לאבי הגנטיקה, מורגן, ביולוג תא, לא האמין בתחילה בטענה של מנדל כי מידע תורשתי הוא שהועבר באמצעות יחידות, החל בחיפוש אחר מידע נוסף על יחידות אלה. הוא החל בגידול רימות מתישהו בסביבות 1905.

חבילות בננות בשלות מדי נתלו על מקלות. ריח הפירות המותסס היה מכריע, וערפל של זבובים שנמלטו התרומם מהשולחנות כמו צעיף מזמזם בכל פעם שמורגן זז. התלמידים כינו את המעבדה שלו חדר הזבובים. זה היה בערך באותו גודל וצורה בגינה של מנדל - ועם הזמן הוא יהפוך לאתר איקוני לא פחות בהיסטוריה של הגנטיקה, כותבת הסופרת המנצחת פוליצר Siddhartha Mukherjee ב- The Gene. (מוהרג'י עצמו הוא פרופסור בקולומביה ורופא צוות סרטן במרכז הרפואי של אוניברסיטת קולומביה.) בחדר זה גילה מורגן לראשונה זבוב אדום עיניים בין נחיל בעל עיניים לבנות וזיהה מוטציה או שינויים גנטיים ספונטניים ב חיות. זה כבר זוהה בצמחים. חדר הזבובים היה קודמו של רבים כאלו ברחבי העולם במשך שנים רבות כאשר דרוזופילה שמרה על מעמדה הכוכב בגנטיקה למרות התפתחות אדירה של ידע על גנים.

מורגן המשיך לזכות בפרס נובל על תגליותיו בנוגע לתפקיד שממלא הכרומוזום בתורשה.

איך נראה עלה עץ ליבנה

מדוע דרוזופילה נשארה הבחירה המועדפת של הגנטיקאים במשך יותר ממאה שנה?

ישנן מספר סיבות, אך החשובה ביותר אולי היא העובדה שלגנום זבובי הפירות יש רק 8 כרומוזומים (ארבעה זוגות) - לבני אדם יש 46. מכאן שגנום זבוב הפירות קל יותר למפות ולהבין גם אם ההתנהגות והאופי של גנים בודדים אינם מושפעים מגודל הגנום. מה שעובד עבור זבוב הפירות הוא ש -60% מהגנים המדהימים שלו נמצאים בבני אדם בצורה דומה. על פי חברת מקס פלאנק, ארגון מחקר הממוקם בגרמניה, כ -75 % מהגנים הידועים כגורמים למחלות בבני אדם, מתרחשים גם בזבובים. לדרוזופילה יש יותר מ -90 % מהגנים שיכולים לגרום לסרטן בבני אדם.

הוא גם מגדל פורה; קל מאוד לגדל דורות של זבובים בתוך קופסה קטנה תוך זמן קצר מאוד, מהירות שהיא בעלת חשיבות מכרעת בכתיבת מהלך התורשה והוצאת מידע זה להבנת הגנים. כאשר מחקר הגנים התקדם לשלב שבו המדענים החלו להתעסק עם זה כדי ליצור אורגניזמים טובים יותר או ללא מחלות (אאוגניקה), נמצא שקל גם לשנות את הגנום של זבוב הפירות כדי ללמוד כיצד הגנוטיפ (סוג הגן) משנה את הפנוטיפ ( הופעות כלפי חוץ). כך המשיכה הקשר של דרוזופילה לגנטיקה.

כמה מדעני זבובים זכו בפרס נובל מאז מורגן?

בין תלמידיו של מורגן שעבדו איתו בחדר הזבובים היה הרמן מולר, שזכה בפרס נובל על גילויו כי ניתן לשנות את הגן של זבוב הפירות על ידי קרינה. מילר אגב נסע לגרמניה בתקופת הרייך השלישי מתוך אמונה שברלין תהיה מקום מושבה של מהפכה חדשה במדע הגנטיקה העולה וצפה מקרוב בניסויים של היטלר באוגניקה או בשיפור הגזע האנושי. ג'ורג 'בידל, שיחד עם אדוארד טאטום זכה בפרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה לשנת 1958 על גילוים שגנים פועלים על ידי ויסות אירועים כימיים מוגדרים היה גם תלמידו של מורגן בחדר הזבובים, בשנת 1995 שלושה ביולוגים לפיתוח- אדוארד ב לואיס, כריסטיאנה נוסליין- וולהרד ואריק וישאשה - זכו בפרס על גילוי תפקידם של גנים מרכזיים בהתפתחות העובר של זבוב הפירות שגם הוא ממלא תפקיד מכריע בהתפתחות העוברית האנושית.

הפרס לשנת 2017 מהווה הוכחה נוספת לאופן שבו מתגלגלת בוגרת הדרוזופילה בעולם הגנטיקה

המאמר לעיל מיועד למטרות מידע בלבד ואינו מהווה תחליף לייעוץ רפואי מקצועי. פנה תמיד להנחיית הרופא או גורם רפואי מוסמך אחר בכל שאלה שיש לך בנוגע לבריאותך או למצב רפואי.