חלבון רגיש לחום מנחה את הזרע אל הביצית,
חושף פרופ' מיכאל אייזנבך
הריון מתחיל במסעו המופלא של תא הזרע אל הביצית. כעת, מדענים במכון ויצמן למדע הצליחו להבין טוב יותר כיצד יוצא מסע זה אל הפועל – הודות, באופן חלקי, למשפחה של חלבונים הקרויים אופסינים הנמצאים על פני שטח תאי הזרע ומסייעים לזרעונים לחוש את הטמפרטורה הגבוהה יחסית השוררת באתר ההפריה ולכוון עצמם אליו.
מחקר של פרופ' מיכאל אייזנבך מהמחלקה לכימיה ביולוגית שפורסם לאחרונה בכתב העת Scientific Reports מראה כי האופסינים מעבירים מסרים לתאי הזרע ובכך מאפשרים להם לכוון את עצמם לכיוון אתר ההפריה. במחקרים קודמים, פרופ' אייזנבך הוכיח כי תאי זרע חשים בחום היחסי השורר באתר ההפריה בהשוואה לטמפרטורה של יתר החצוצרה, וכאשר הם מתקרבים אל הביצית באתר, הם קולטים את האותות הכימיים שהיא מפרישה.
האופסינים מוכרים היטב בשל תפקידם באזור שונה לגמרי בגוף האדם: מערכת הראייה. חמש קבוצות של חלבונים רגישים לאור ממשפחת האופסינים מעורבות בתהליך המרת פוטונים של אור לאותות אלקטרו-כימיים ברשתית.
במחקר החדש, קבוצת המחקר של פרופ' אייזנבך מצאה כי מספר חלבונים ממשפחת האופסינים נוכחים גם על פני שטח תאי הזרע של עכברים ובני אדם. לכל אופסין דגם פיזור שונה על-פני שטח התא וכל אחד מהם תורם לחישת החום שלו.
במהלך המחקר, כאשר חסמו החוקרים את מעבר האותות מאופסינים אלו, תאי הזרע לא הצליחו לשחות מאזור קריר לאזור חם יותר. "כפי שקורה בתהליכים חשובים רבים בטבע, תאי הזרע מסתמכים על יותר ממנגנון אחד במהלך הניווט אל הביצית, כך שאם אמצעי ניווט אחד מאכזב, האחרים יוכלו להוות גיבוי ולהוביל את תא הזרע ליעדו", אומר פרופ' אייזנבך.
תגלית זו מצביעה על כיוון חדש למחקר: היא עשויה להסביר את נוכחות האופסינים באיברים אשר, בדומה לחצוצרות, אינם חשופים לאור, כגון הריאות והכבד, בתפקיד חיישני חום בחלקים אלו של הגוף.
רגישותם של תאי זרע לחום היא גבוהה ביותר. ממרחק שווה-ערך לאורכו של תא שלם, תא זרע ממוצע מסוגל לחוש בשינויי טמפרטורה מזעריים של פחות מאלפית המעלה, עד כדי 0.0006 מעלת צלזיוס. רגישות זו מאפשרת להם להיעזר בשינוי הדרגתי ביותר של טמפרטורה על מנת לנווט את דרכם לאתר ההפריה.
המחקר בוצע על-ידי ד"ר סרפין פרז-סרזלס בעזרתם של ד"ר סרגיי בורישפולטס, תלמיד המחקר אושרי אפנזר, ד"ר רינת נבו וולדימיר קיש מהמחלקה לכימיה ביולוגית וד"ר אלכסנדר ברנדיס מהיחידה לשירותים ביולוגיים.
Prof. Michael Eisenbach’s research is supported by the Benoziyo Endowment Fund for the Advancement of Science.
