אפיון השפעתם של גנים שונים

על מורפולוגיית המוצילז' בזרעי ארבידופסיס

ירדן כהן, עדי יעקב ויעל בן שלום

בהדרכת אופיר קופרמן המגניב

רקע מדעי - חקר דופן התא

דופן התא הוא שלד קשיח המיוצר ע"י התא הצמחי ומקנה לו את צורתו ותכונותיו המכאניות.

המרכיבים העיקריים בדופן התא הם:


צלולוז - פולימר סוכרי המורכב מיחידות של גלוקוז, הצלולוז הינו מרכיב עיקרי בדופן התא ומשמש כשלד קשיח וגמיש המתווה את צורת הדופן. לצלולוז שתי צורות:

קריסטליני-(מלשון קריסטל) צורה אחידה אחידה ומסודרת.

אמורפי-צורה פרומה וחסרת צורה מוגדרת.


פקטין - פולימר סוכרי המורכב ממספר תת יחידות שונות של סוכרים מורכבים. הפקטין הינו מרכיב עיקרי בדופן ומתפקד כאלמנט המגבש את הצורה של הדופן ומקבע אותה.

לתא ישנה יכולת לחזק או לרכך פקטין לפי צרכיו.


המי-צלולוז - (בו נעסוק פחות) הינו מרכיב עיקרי נוסף בדופן התא אשר מקשר בין שאר מרכיבי הדופן. המי צלולוז מורכב ממספר של סוכרים שונים.



מושגים נוספים בהם נשתמש:


מוצילאז' - חומר ג'לטיני המורכב ע"י המרכיבים המרכיבים את דופן התא, אנו נתרכז במוצילאז' המופרש ע"י זרעים. למוצילאז' מספר תפקידים כגון:

סיכוך חדירה לקרקע, עיכוב נביטה, אגירת מים ועוד...

המוצילאז במחקרנו הינו מודל לבדיקת תפקידם של חלבונים שונים בסינתזת דופן התא.

הגנים אותם חקרנו:

cobl2

cesa

mum2

sbt1.7

מודל החקר:

מודל החקר הוא זרעי ארבידופסיס מכיוון שדופן התא בו נגיש וקל לעבוד איתו.

שיטות המחקר:

פולסקופ: מודד רמת קריסטליניות ע"י היסט אור


קונפוקאלי: הוא מיקרוסקופ אופטי מורכב יותר מהמיקרוסקופ הרגיל, מקור האור במיקרוסקופ זה הוא קרני לייזר בתדר המתאים לצבע הפלורסנטי שאיתו צבענו את הזרעים באדום הנקרא קלקופלור - בו צבענו את הצלולוז, ובירוק הנקרא פרופודיום יוד - בו צבענו את פני השטח, ליצירת תמונה ברורה ומדוייקת.


בינקולר: במיקרוסקופ זה ישנן שתי עיניות כדי לספק זוויות ראיה שונות מעט לכל אחת משתי העינים. בצורה זו הוא יוצר תצוגה תלת־ממדית של העצם הנבדק, בשיטה זו צבענו את הפקטין במוצילאז, בצבע רותיניום רד וכך יכלנו לראות בבירור את עובי וכמות המוצילאז'

Col wild type

הצורה הטבעית של הזרע אליה נשווה את המוטציות

cesa5

מכיל צלולוז בכמויות קטנות ולכן הקרניים לא נבנות לאורך והמוצילאז' צר

Cobl2

משנה את הסידור של הצלולוז מקריסטליני לאמורפי, המחסור בקריסטלני גורם לצלולוז להיות גלי ולא להחזיק את עצמו בצורה ישרה בקרניים

mum2

הפקטין בו קשיח ולכן הקרניים לא יכולות לפרוץ

Sbt1.7

גורם לשכבה החיצונית להתקלף כמקשה אחת

טבלת ערכים

(לסיים ולהעלות כתמונה)

סיכום

בפרוייקט זכינו לחוויה מדהימה והזדמנות פז שבודדים זוכים לה בגילנו הצעיר.

למדנו המון והעשרנו את עולמנו בנושאים שלא היינו מגיעים אליהם אילולא הפרוייקט.

העמקנו בנושא ולמדנו איך ללמוד.

אופיר המדריך היה מדהים לאורך כל הדרך ולא שכח כבר בתחילת הפרוייקט לפנק במזון, לא ויתר לנו וגרם לנו להגיע לתהליך למידה משמעותי וחוויתי.

בהזדמנות זו נרצה להודות גם לגיא ורחלי הנפלאים על העזרה והתמיכה לאורך כל הדרך:)