מדעים החיים והסביבה

תפקידם של החלבונים Mrc1 ו-Tof1 בבקרת קצב שכפול DNA בשמרים

תקציר

נזקי DNA מתרחשים בתא באופן תדיר ומתוקנים על ידי מנגנוני תיקון ייעודיים. שכפול DNA המכיל נזקים שלא תוקנו כראוי עלול לגרום להחמרת הנזק. החלבונים Mrc1 ו־Tof1 נקשרים לרפליזום, הקומפלקס האחראי על שכפול ה־DNA באאוקריוטים, ומפעילים מנגנון בקרה הקרוי Replication checkpoint המסייע לתאים להתמודד טוב יותר עם נוכחות נזקים תוך כדי שכפול. חלבונים אלו מסייעים לרפליזום להתמודד עם נזקי DNA תוך כדי שכפול, אך השפעתם על הרפליזום בנוכחות ובהיעדר נזקי DNA אינה ברורה. במחקר זה נבחנה השפעתם של חלבונים אלה על קצב השכפול בנוכחות ובהיעדר נזקי DNA, באמצעות שיטה חדשנית המאפשרת למדוד התקדמות של רפליזומים בודדים בתאים חיים. התוצאות שהתקבלו בזני שמרים ללא Mrc1 ו־Tof1, הראו ש־Mrc1 מאיץ את הרפליזום באופן משמעותי בשני התנאים, ואילו השפעתו של Tof1 קטנה יותר וניכרת רק ללא נזק. כמו כן, נצפתה התארכות של שלב ה־G2/M של מחזור התא, המצביעה על הצטברות של נזקי DNA ספונטניים במהלך השכפול גם ללא נזקים אקסוגניים. באופן מפתיע, בהיעדר Mrc1 נמצאה קורלציה בין מהירות הרפליזום למשך ה־G2/M, המעידה כי Mrc1 מאפשר שכפול DNA מהיר ללא יצירת נזקים. ממצאים אלו תורמים להבנת תפקידיהם המורכבים של Mrc1 ו־Tof1 בבקרת הרפליזום, הפעלת ה־checkpoint ומניעת הצטברות נזקים.

לפרוייקט הבא
שחר ווקסלר
מקיף ע"ש ספיר, ירוחם
מורים מלווים
מר תומר קרני
מנחים
ד"ר דניאל דברת, פרופ' אמיר אהרוני, אוניברסיטת בן גוריון בנגב, באר שבע
מנחים מטעם התחרות
גב' רות וינר- ברויאר
מוזיאון המדע על שם בלומפילד ירושלים, כל הזכויות שמורות, 2021
Site by STREETLIGHT