חוקרים מאוניברסיטת נורת'ווסטרן מעדו על פונקציה שלא נצפתה בעבר של חלבון שנמצא בגרעיני התא של כל החי והצומח. בנוסף לייצוא חומרים מהגרעין, נראה כי החלבון, שנקרא Exportin-1 (המכונה גם XPO1 או CRM1), ממלא תפקיד בקידום תעתיק גנים, התהליך שיוצר העתקות RNA של קווצות DNA כדי לבטא גנים.
גורמי שעתוק, המסדירים שעתוק, יכולים גם לכוון גנים לקיים אינטראקציה עם מתחם הנקבוביות הגרעיני, המשמש כצינור למולקולות לעבור לגרעין או החוצה. ייצוא-1, החוקרים מצאו, מהווה קשר בין השניים. על ידי קשירת גורמי שעתוק – ואיתם, מאות גנים – לחלבוני נקבוביות גרעיניות, גנים מועברים לקצה הגרעין, ומעוררים ביטוי גנים חזק יותר.
"מכיוון שלעתים קרובות מתבטא יתר על ידי ייצוא-1 בסרטן ולוקמיה, עבודה זו מעלה גם את האפשרות כי פונקציה חדשה שהתגלתה חשובה בקידום צמיחת סרטן", אמר פרופסור ג'ייסון בריקנר, המולקולרי ביולוגי, שהוביל את המחקר. "היצירה מספקת הסבר מולקולרי לתופעה שגיליתי לפני 20 שנה – תנועת הגנים לפריפריה הגרעינית כשהם מופעלים."
20 שנות המחקר של בריקנר במחלקה למדעי הביולוגיה המולקולריים במכללת וויינברג לאומנויות ומדעים של צפון -מערב צפון -מערב, התמקד בעיקר בשמרים, אורגניזם שלדבריו הוא "מודל מצוין לתאים אוקריוטיים" מכיוון שיש לו תכונות רבות בגרעין שלו שנמצאים באופן אוניברסלי בכל הצמחים, בעלי חיים ופטריות. מכיוון שיצוא 1 נמצא בכל האורגניזמים הללו, האופן בו הוא מתקשר עם הגנום עשוי להיות נכון בכל האוקריוטים.
הצוות הבין-תחומי והחוצה את המדינות השתמש במגוון שיטות כדי לבטל את התפקידים הספציפיים של ייצוא 1 בשמרים ניצנים, כולל מעקב מולקולות בודדות, לוקליזציה של כרומטין בתאים חיים, מיפוי רחב גנום וביוכימיה.
הממצאים הבלתי צפויים, שפורסמו היום (20 במרץ) בכתב העת תא מולקולרי, יכלו לסייע למדענים אחרים כאשר הם מבקשים לפתח תרופות חדשות המייצרות את צמיחת הסרטן מבלי לפגוע בתפקוד הסלולרי הבריא.
ייצוא -1 מתבטא יתר על המידה בלוקמיה וסרטן רבים. מכיוון שהוא נקשר לגנום, הוא עשוי לשנות את התמלול לקידום האונקוגנזה. מעכבי הייצוא-1 ניתנים לחולים שלא מצליחים להגיב לכימותרפיה מהשורה הראשונה או השנייה. אולם טיפולים אלה רעילים מאוד ויש להם תופעות לוואי רבות מכיוון שהם חוסמים את כל הייצוא הגרעיני, שהוא פונקציה חיונית של תאים. "
טיפאני GE, דוקטורט נורת'ווסטרן. סטודנט וסופר ראשון
הבנה מחודשת של תפקידו הכפול של החלבון מציגה את האפשרות שביטוי יתר שלו מקדם את התפתחות הסרטן על ידי שיפור הביטוי של גנים האחראים לחלוקת תאים. עיכוב של תהליך זה בדיוק מבלי להשפיע על ייצוא גרעיני עלול להוביל לייצור תרופות טובות יותר. אם תפקידו של ייצוא 1 בתמלול הוא גם חיוני וייתן לתרופות אפקט רעיל באותה מידה, אולם טרם נבדק.
לפני שנחשבת פיתוח תרופות, החוקרים מקווים לאשר כי האינטראקציה בין גורמי שעתוק לייצוא 1 ניתנת להכללה בין מינים, כמו גם להגדיר טוב יותר את הספציפיות של האינטראקציה המולקולרית.
המחקר נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (מענקים R35 GM136419, P41 GM109824, R01 GM112108, T32 Nigms GM008061 ו- F32 GM153164) ובמפלגות המפלגות של הקרן הלאומית.
