שינוי בקרת גנים על ידי שינויים אפיגנטיים ממוקדים (עריכה אפיגנטית)
מחקר מס' 23
חוקרת הפרוייקט: ד"ר מיכל ליברמן-לזרוביץ'

מתילציה של ציטוזין ברצף ה-DNA הינה אלמנט אפיגנטי המעורב בבקרת ביטוי גנים. מחקרים רבים הדגימו את המעורבות של המתילציה בבקרה של תכונות בעלות חשיבות חקלאית בצמחי יבול, לדוגמא, העלאת יבול בעגבניה. אי-לכך, שינוי ממוקד של דגם המתילציה בצמח (הגברה או הסרה של מתילציה) הינו בעל פוטנציאל לשיפור תכונות של צמחי יבול (טיפוח אפיגנטי).

הכלים המולקולרים שפותחו לאחרונה עבור עריכה גנומית מאפשרים לבצע גם שינויים נקודתיים ברמה האפיגנטית, כלומר, שינוי של דגם המתילציה על גבי ה-DNA, על מנת לשנות את רמת הביטוי של גן מסוים. מטרת המחקר שלנו היא לפתח מערכת ליצירת שינוי אפיגנטי ממוקד בצמח העגבנייה (Solanum lycopersicum).

לשם הוכחת היתכנות, אנו עושים שימוש בשני אפיאללים מוכרים בעגבניה, בהם שינוי דגם המתילציה בגן מסוים מביא לשינוי מופע הצמח. מערכת CRISPR-dCas9 תשמש להכוונה של אנזים מתילטרנספראז לגנים הספציפיים על מנת לגרום להיפר-מתילציה ושינוי פנוטיפי. עם העלייה במספר הגנים בהם זוהה כי מתילציה של DNA הינה בעלת תפקיד מרכזי בבקרת ביטוי הגן בצמחי יבול, הימצאות טכנולוגיה לשינוי דגם מתילציה באופן ממוקד תאפשר שיפור תכונות באופן של טיפוח אפיגנטי.

תיאור סכמתי של המערכת ליצירת שינוי אפיגנטי ממוקד.
מחקר מס' 23 – מיכל ליברמן לזרביץ'
צמחי עגבניות המשמשים בניסוי.

ד"ר מיכל ליברמן-לזרוביץ'
חוקרת הפרוייקט

מדעי הצמח, מינהל המחקר החקלאי, מכון וולקני.

דוא"ל: michall@volcani.agri.gov.il

טלפון: 972-3-9683465+

אתר המעבדה

תחומי מחקר:

  • עקות ביוטיות ואביוטיות בסולניים (Solanaceae), עם התמקדות בעקת חום בעגבנייה (Solanum lycopersicum).
  • אפיגנטיקה ותרומתה לטיפוח צמחי יבול.

שותפים למחקר:

ד"ר גולן מילר
מנהל מעבדה

מוסד:
מדעי הצמח, מינהל המחקר החקלאי, מכון וולקני.

לירון עזרא
מסטרנטית

מוסד:
החוג למדעי הצמח בחקלאות, הפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית, האוניברסיטה העברית בירושלים.

טל גורביץ'
מסטרנטית

מוסד:
החוג לביולוגיה סביבתית וקיימות, הפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן, בשיתוף מכון וולקני.