עודד רכבי
פרס קריל 2015
אוניברסיטת תל אביב
עודד רכבי (Oded Rechavi)
תחומי מחקר :
הורשה אפיגנטית והשלכותיה על אבולוציה.
תמצית מחקר : במעבדתו של דוקטור עודד רכבי במחלקה לנוירוביולוגיה ובית הספר למדעי המוח על שם סגול שבאוניברסיטת תל אביב, משתמשים באורגניזמים גנטיים פשוטים כדי לגלות תהליכים ביולוגים חדשים אשר מאתגרים דוגמות מרכזיות במדע. חיית מודל אחת שבה מתרכזים במעבדתו של דוקטור רכבי היא התולעת המיקרוסקופית C.elegans. מחקרו של רכבי תרם להבנת הביולוגיה של רנ״א שאינו מקודד לחלבון, מולקולות גנטיות חשובות אשר מאפשרות יצירה והורשה של תכונות מורכבות. למרות שפרויקט הגנום האנושי הושלם ב2001, הבסיס הגנטי של רוב המחלות עדיין אינו ידוע. המודלים הגנטים הקיימים אינם מסוגלים להסביר באופן מהימן את דרך התורשה של רוב התכונות (אפילו תכונות "פשוטות" כביכול, כמו צבע עיניים או גובה). הורשה של תכונות נרכשות היא נושא שעורר עניין ושערוריות כבר מאות שנים. בעוד שחלק מהרעיונות המקוריים על הורשה של תכונות נרכשות הופרכו (״הורשה לאמרקינית״), כמו למשל המנגנון שלאמארק הציע כהסבר לאבולוציה של צוואר הג'ירפה, מחקרים מודרניים מציעים שתכונות מסויימות אשר נרכשות במהלך החיים על ידי בעלי חיים (וצמחים) יכולות לעבור בתורשה לדורות הבאים. בעזרת התולעת C.elegans מעבדתו של דוקטור רכבי ביססה מודל אשר מדגים בצורה חד משמעית הורשה “למארקיאנית" של תכונות נרכשות. מודל התולעת מאפשר לחקור את המנגנון המולקולרי שדרכו תופעה זו מתקיימת. נתגלה שהמנגנון שמאפשר לתכונות נרכשות לעבור מדור לדור הוא הורשה בין דורית של Small RNAs (מולקולות רנ״א קטנות), אשר מתווכות השתקה של גנים (בתהליך שנקרא ״RNA interference״). מחקריו של רכבי מראים שמולקולות רנ"א קטנות שנקראות viRNAs, אשר מגנות על תולעים (ועל מרבית האורגניזמים האחרים) מוירוסים, עוברות בתורשה במשך דורות רבים. דפוס ההורשה של מולקולות אלו אינו ״מנדלי״, כלומר לא מציית לחוקים הרגילים של הגנטיקה שהוסברו על ידי גרגור מנדל לפני מאות שנים, מכיוון שמולקולות הרנ״א מורשות ללא תלות בדנ”א. הרנ״א המורש “מחסן" את הדורות הבאים של התולעים מהדבקות ויראלית עתידיות (מעיין ״חיסון מורש״) (Cell 2011). לאחרונה הדגימו במעבדתו של רכבי שהורשה של רנ״א מאפשרת לתולעים לזכור את המצב התזונתי של הדורות הקודמים. ספציפית, הוכח שרנ״א מורש גורם לתולעים ״לזכור״ אם הדורות הקודמים הורעבו, וכך ״להתכונן מראש״ לתקופה של רעב נוסף ולהאריך את תוחלת החיים שלהן (Cell 2014).
מרבית הגנים מבוקרים על ידי Small RNA טבעיים ולכן הורשה של Small RNAs עשויה להשפיע על דרך הורשתן של תכונות רבות. במעבדתו של רכבי חוקרים כיצד הורשה לא שגרתית (או לא מאופיינת) שכזו מעורבת בקידוד זכרון ודרך הפצתן של מחלות. כדי להבין איך Small RNAs מקודדים במערכת העצבים מפתחים במעבדה שיטות חדשניות למיפוי ארסנל הRNA בתאים בודדים, ושיטות לבחינה תיפקודית של מולקולות אלו, ברמת התא הבודד, ברמת הרקמה ובמקרה של נוירונים, ברמת המעגל העצבי.
בעבר, הראה דוקטור רכבי לראשונה שרנ״א קטנים (Nature Methods 2010) ומקרומולקולות אחרות ((Genes & Development 2009) אשר אינם מופרשים, יכולים לעבור בין תאים של מערכת החיסון, בזמן שסינפסות אימונולוגיות נוצרות בין תאים של מערכת החיסון לבין התאים שהם "סורקים". לכן, מעבר בין תאי ובין דורי של אינפורמציה אשר מקודדת ברנ״א הינו אפשרי תיאורתית, אפילו ביצורים גבוהים.
