כתבות אמצע - Technion - Israel Institute of Technology

Technion - Israel Institute of Technology > כתבות אמצע > Page 41

מקום ראשון

האקתון האנרגיה ע”ש גיא סלע התקיים לאחרונה בטכניון. האירוע, המתקיים בתרומת חברת SolarEdge, נערך בהובלת תוכנית האנרגיה ע”ש גרנד בטכניון במסגרת אירועי יום היזמות בטכניון ובשיתוף מרכז היזמות t-hub והקהילה לחדשנות באנרגיה EnergyCom.

בהאקתון השתתפו כ-70 סטודנטים מכל התארים מתשע אוניברסיטאות ומכללות בארץ, שנענו בהתלהבות לאתגר שהוצב בפניהם: “אגירה והמרה של אנרגיה מתחדשת בקנה מידה גדול”. את הסטודנטים ליוו 40 מנטורים מהאקדמיה, מהתעשייה ומתחום היזמות, ו-11 שופטים בכירים לקחו חלק בשיפוט ובבחירת הזוכים.

ראש תכנית האנרגיה פרופ’ יועד צור, שכיהן כראש הוועדה המארגנת, אמר בטקס הסיום: “אירוע זה מייצג בין-תחומיות במיטבה. התכנסו כאן סטודנטים ומומחים מתחומים שונים לחשיבה אינטנסיבית משותפת. תוכנית האנרגיה חרטה על דגלה, כאחת ממטרותיה המרכזיות, לקדם מחקר משותף בין-תחומי. כראש התוכנית אני מאוד גאה לראות פעילות כזו מתקיימת תחת המטרייה של תוכנית האנרגיה ע”ש גרנד.”

מקום שני

במקום הראשון זכה הפרויקט Heat2Heat של המשתלמים דוד קייסר ודרור מירון מהתוכנית הבין-יחידתית באנרגיה, גל אביעוז כהן מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון, חן דגן מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית ואביעד נבון מהפקולטה להנדסה חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי. לדבריהם, “הפתרון שהצענו מתבסס על אגירה תרמו-כימית, ובמילים פשוטות, יצירה של ‘אבקת חום’. זהו חומר המסוגל לאצור בקשרים הכימיים שבתוכו אנרגיה שמקורה בהמרה של אנרגיית השמש לחום. את החומר והאנרגיה האצורה בו אפשר לאגור לאורך זמן בתנאים פשוטים, לשנע אותם בקלות ובעת הצורך להפיק את האנרגיה כחום לשימוש במפעלים תעשייתיים. התהליך שפיתחנו על סמך הספרות המדעית הרלוונטית הוא תהליך זמין, זול, יעיל ובר-קיימא.”

במקום השני זכה פרויקט battAIRy של הסטודנטים יוסף קסל ונתן בלנק מהתוכנית הבין-יחידתית באנרגיה, נועה כהן ומייקל פרל מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים ע”ש ויטרבי ועידו בן-הרצל מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית. הקבוצה הציגה רעיון שמתבסס על אגירה של אוויר מונזל. הפתרון מורכב ממתקנים תרמואקוסטיים הבנויים כך שכאשר מחממים את חלקם העליון על ידי אור שמש מרוכז, נוצרים בתוכם גלים אקוסטיים. גלים אלה גורמים לתחתית המתקן להתקרר ובכך מנזלים אוויר בצורה יעילה. את האוויר המונזל ניתן לאגור לטווחי זמן ארוכים ולהשתמש בו בעת הצורך לקירור או להפקת חשמל.

מקום שלישי

במקום השלישי זכה פרויקט Metha של קבוצה משותפת מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון (ניר לוי) ומאוניברסיטת אריאל (רפאל בגוונוב, דרור טפירו, שיר כהן ואיתמר כאליהו). קבוצת Metha הציגה מכולה המכילה בתוכה מערכת ללכידת פחמן דו-חמצני, אלקטרוליזה לייצור מימן וריאקטור לטובת ייצור מתנול סינתטי (מהריאקציה בין המימן לפחמן הדו-חמצני). המתנול מיועד להחליף דלקים (קרוסין של מטוסים, דיזל ומזוט של ספינות ודיזל של משאיות) ובכך להפחית את כמות גזי החממה בצורה משמעותית. הוא משמש לייצור חשמל (לדוגמה, באילת יש גנרטור שמספק חשמל לעיר משריפת מתנול) ויש לו שימוש נרחב בתעשייה הכימית למגוון שימושים. בנוסף, חברי הקבוצה רואים ערך נוסף למערכת במחזור גזי הפליטה לטובת ייצור אנרגיה. בנוסף להפחתת אחוז הפליטות של המשתמשים לאטמוספירה תושג גם הקטנת קנסות על פליטת פחמן דו חמצני, קנסות הצפויים לגדול משמעותית עד 2050. הקבוצה הדגימה היתכנות כלכלית עם החזרה מלאה של סכום הכסף המושקע ב-5.8 שנים. שוק המתנול העולמי נמצא בצמיחה משמעותית של כ- 6 אחוזים בשנה.

בכירים מהנהלת חברת התוכנה PTC (נאסד”ק: PTC) מארה”ב, קנדה והודו ביקרו בטכניון כדי לבחון מקרוב את התקדמות שיתוף הפעולה האסטרטגי בין החברה לטכניון. במסגרת הביקור סיירה המשלחת במרכז המחקר והפיתוח של החברה בקמפוס ההולך ונבנה בימים אלה.

בכירי PTC עם נציגי הנהלת הטכניון

במסגרת ההסכם שנחתם בשנה שעברה תשקיע החברה 15 מיליון שקלים בהקמת מרכז המחקר והפיתוח החדש שלה בטכניון. . החברה תעביר את 100 עובדי מרכז הפיתוח החיפאי שלה, ששכן עד כה בפארק התעשייה מתם, לבניין ייעודי בטכניון, והיא מתכננת להרחיב את מרכז הפיתוח בשנים הקרובות. בנוסף מקיימים הטכניון והחברה קשרים הדוקים לפיתוח המחקר וההוראה בקמפוס בתחומים הקשורים לטכנולוגיות ייצור מתקדמות. החברה הקצתה תקציב שנתי רחב היקף למחקרים משותפים בתחומים אסטרטגיים ובהם הדפסת תלת-ממד, אינטרנט של הדברים, מציאות רבודה, סימולציות ו-Generative Design.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון אמר כי ” מה שמייחד את הטכניון הוא שליחותו הלאומית, שכוללת אחריות לשגשוגה של הכלכלה הישראלית ושמירה על ביטחונה. אינני מכיר עוד אוניברסיטה בעולם שיש לה השפעה כזו על כלכלת המדינה בה היא פועלת ועל תחומים רבים אחרים. ההייטק הישראלי נולד כאן ובוגרי הטכניון משולבים בתפקידים המובילים במשק הישראלי. שיתוף הפעולה עם חברת PTC חשוב לנו מאוד ומשתלב בחזון הטכניון לשנים הבאות. פריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות מצריכות כיום מחקר רב-תחומי ושיתוף פעולה הדוק בין האקדמיה לתעשייה. בשנתיים החולפות פעלנו לבניית אקוסיסטם חדש עם התעשייה וקידמנו את המחקר המשותף בקמפוס. אנו מעודדים מרצים מהתעשייה להשתתף בחיים האקדמיים בטכניון, להנחות וללמד – פעילות החושפת את הסטודנטים ואת החוקרים שלנו לשינויים ולשאלות בעולם האמיתי. היעד שלנו הוא לשלב בקמפוס מועדון איכותי של חברות שלטכניון יש קשרי מחקר עמוקים איתן, שיהפכו לחלק מתהליך הכשרת הסטודנטים שלנו. PTC היתה הראשונה להצטרף ואני שמח לבשר שבשנה האחרונה הצטרפו למועדון איכותי זה גם חברות נוספות כולל אינטל, גוגל ודוראל. יחד עימן ניצור בקמפוס נקודת מפגש לתעשיות מגוונות עם האקדמיה.”

מימין לשמאל: זיו בלפר, נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון וקווין רן

קווין רן, המשנה לנשיא למוצרים ב-PTC הבינלאומית, אמר : “אנחנו אופטימיים מאוד לגבי שיתוף הפעולה עם הטכניון, חיבור ששלושת יעדיו הם מחקר בסיסי, סיוע לטכניון בהכשרת המהנדסים הטובים ביותר שאפשר ושילוב כוחות בין הטכניון, PTC ולקוחות החברה. יש לנו מאות לקוחות בתעשייה ברחבי העולם, וכל אחד מהם עובר כעת מהפכה טכנולוגית ומחפש דרכים לשיפור הייצור ותהליכים נוספים. אין לי ספק שמחקרים הנערכים בטכניון יוכלו לסייע לנו בשיפור המוצרים שלנו, והטכניון ירוויח מכך שנסייע לו בהכשרת מהנדסי העתיד.”

זיו בלפר, מנכ”ל PTC ישראל, המשנה לנשיא עולמי למחקר ופיתוח אמר :”בכל העולם מכירים בחשיבות שיתוף הפעולה בין האקדמיה והתעשייה. בהקשר זה צברה PTC15 שנים מוצלחות במיוחד של שיתוף פעולה עם אוניברסיטת אאכן בגרמניה, שבמסגרתו נבנה קמפוס נפרד שכולל מעבדות פיתוח ומחקר עבור חברות שמשתפות פעולה עם הסגל האקדמי. כך כבר הוקמו כמה מיזמים מוצלחים שהפכו לחברות מסחריות. כעת אנחנו רוצים לשכפל את ההצלחה הזאת עם הטכניון ועם השוק הישראלי. שיתוף הפעולה עם הטכניון הוא דוגמה טובה לאופן שבו התעשייה יכולה להשפיע על האקדמיה, והטכניון יהפוך כעת למקום הראשון בעולם שיכניס טכנולוגיה של ‘תאום דיגיטלי’ לחינוך ולהכשרת הסטודנטים. אני נרגש מאוד משיתוף הפעולה, ועבורנו מדובר באתגר שהוא הזדמנות.”

פרופ’ בועז גולני, המשנה לנשיא ומנכ”ל הטכניון וחבר בוועדת ההיגוי שהוקמה כדי לחבר בין PTC לטכניון, אמר כי השת”פ עם PTC נמצא בהלימה מלאהלתחום התעשיות הדיגיטליות הנמנה עם אחד משלושת כיווני הפיתוח המרכזיים שנקבעו בתוכנית האסטרטגית של הטכניון. פרופ’ גולני הזכיר כי בהסכם השת”פ הביעו הצדדים עניין להקים מועדון של חברות העוסקות בתחום הזה כאשר PTC תשמש כגורם מנהיג ומוביל במועדון. פרופ’ גולני הוביל את סיור המשלחת בבניין מרכז המחקר והפיתוח בפארק תעשיות גוטווירט בקמפוס, העתיד להיפתח בסוף 2022. זיו בלפר הודה לפרופ’ גולני על תפקידו המרכזי בהידוק הקשר בין הטכניון ל-PTC.

PTC היא חברה אמריקאית שבסיסה בבוסטון והיא נסחרת בנאסד”ק. הטכנולוגיה שלה מסייעת לחברות בכל העולם לנהל את מחזור חיי המוצר שלהן לרבות תכנון, ייצור, תפעול ותחזוקה של המוצרים בעולם חכם ומחובר. עם לקוחותיה של PTC נמנות חברות ייצור וטכנולוגיה מהגדולות בעולם ובהן טויוטה, לוקהיד מרטין, בואינג, אאודי, קאטרפילר, ג’נרל אלקטריק, רייתיאון, EADS, סמסונג, דל, טושיבה ומוטורולה.

מרכז הפיתוח של PTC בישראל פועל מאז 1991 כמרכז הפיתוח הראשון של החברה מחוץ לארה”ב. מאז היווסדו מובל מרכז פיתוח זה על ידי בוגרי הטכניון שחלקם אף התקדמו לעמדות בכירות במסגרת הגלובלית של PTC. כיום מעסיקה החברה מאות עובדים בשני מרכזי פיתוח בהרצליה ובחיפה. מרכז הפיתוח הישראלי הוא מרכז הפיתוח השני בגודלו בעולם מחוץ לארה”ב והוא אחראי לפיתוח המוצרים המובילים של PTC.

התוכנה של PTC מאפשרת לתכנן מוצרים בתלת-ממד ולנהל את כל חיי המוצר משלב הרעיון, התכן והייצור ועד לתמיכה אצל הלקוח. התוכנה מאפשרת לתכנן את המוצר באופן דיגיטלי, לראות אותו בתלת-ממד, לבחון כיצד כל המרכיבים שלו משתלבים יחד ולאפשר ללקוחות ולספקים לבחון אותו בשלבי התכנון ולשנות אותו בקלות יחסית עוד בטרם הגיע לשלבי הייצור. מחזור המכירות של חברת PTC בשנת 2019 היה 1.25 מיליארד דולר והיא מוכרת את מוצריה ליותר מ-28,000 ארגונים בכל רחבי העולם.

: משלחת PTC בסיור בקמפוס

: משלחת PTC על רקע בניין מרכז המחקר והפיתוח בפארק תעשיות גוטווירט בטכניון

: נציגי המשלחת בביקור במעבדה לטכנולוגיות זרימה של פרופ’ מורן ברקוביץ בפקולטה להנדסת מכונות.

יואב שטרמן

אפשר לשער שגם מכחישי משבר האקלים יתקשו לראות בחיוב את תרבות הצריכה העכשווית. אם בתחילת המאה ה-21, בשורת הצמיחה העלתה על נס את העיצוב ככוח כלכלי, הרי לאחר יותר מעשור נראה שהמטוטלת עברה לצד השני. “יש שינוי בעולם, סוג של משבר, שמבהיר שאי אפשר להמשיך כמו קודם,” אומר המעצב יואב שטרמן, חבר סגל במסלול לעיצוב תעשייתי בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים. “הקפיצה הטכנולוגית, ההשקעה בעיצוב ובייצור המוני הביאו בחסות הגלובליזציה למצב של עודף ייצור. כיום המעצבים צריכים לדעת לרתום את הטכנולוגיה המתפתחת במהירות לטובת המשתמש ולטובת ייצור מקיים, מקומי ולפי דרישה.”

נקודת המוצא שעליה מצהיר שטרמן הובילה להקמת המעבדה לחומר מקודד – Coded Matter, שפתח לאחרונה. המחקרים במעבדה יובילו מהלך של הגדרה מחדש של תפקיד המעצב במציאות הנוכחית – תפקיד ששטרמן מכיר היטב בזכות ניסיונו בתעשייה. הוא הגיע למסלול לעיצוב תעשייתי אחרי שלמד תואר ראשון בבצלאל ותואר שני ב-Media Lab MIT בהנחיית פרופ’ נרי אוקסמן. אחרי הלימודים המשיך לעבודה בחטיבת החדשנות של חברת נייקי. מבחינתו הייצור המתקדם, ובעיקר ההתמקדות בייצור בהתאמה אישית, הם העתיד של תחום העיצוב. זהו עתיד שהאקדמיה היא האכסניה הטובה ביותר לקידומו הודות לחופש מההגדרות המסורתיות של התעשייה כמו גם תפיסות מושרשות וקונבנציות מקצועיות. שטרמן מבהיר ש”המחקר האקדמי משחרר את המעצבים מאילוצים כלכליים ומאפשר להם לאתגר את התעשייה.”

עם שובו לישראל עבד שטרמן בתעשיית הטקסטיל (חברת דלתא), והוא מסביר שזו אומנם תעשיית לואו-טק שמתבססת על עבודת ידנית, אולם בשנים האחרונות מתחולל בה שינוי בזכות השימוש במדפסות תלת-ממד ומכונות סריגה ואריגה דיגיטליות. “הטכנולוגיות החדשות מרחיבות את האפשרות לייצור מותאם אישית וכך מעוררות שאלות בנוגע למחזור, ייצור טקסטיל בר-קיימא וצמצום משאבים. אלה השאלות שאיתן אנחנו מתמודדים במעבדה.”

במעבדה כבר מתקיימים כמה מחקרים הבודקים את האפשרות של התאמה אישית באמצעות הדפסת תלת-ממד וטכנולוגיות ייצור מתקדמות. אחד המחקרים, לדוגמה, מתמקד בייצור חזייה לנשים אחרי ניתוח כריתת שד. עד כה נאלצו נשים אלה ללבוש פרוטזה. על ידי סריקה אישית והאלגוריתם שמפותח במעבדה אפשר לייצר חזייה המותאמת באופן מושלם, באופן המקל על השימוש וממטב את תהליך הייצור.

העובדה שחלק ניכר מהחוקרים הם מעצבים בעלי ניסיון מגבירה את הסיכוי שהידע שיצטבר במסגרת המחקרים במעבדה יגיע לרצפת הייצור ולתעשייה לטובת העתיד של כולנו.

השניים, מייסדי היוניקורן “ארמיס סקיוריטי” ובוגרי “לפידים” – תוכנית המצוינים של הפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב – סיפרו על דרכם מהצבא לטכניון ומהטכניון להקמתה של ארמיס בשנת 2015. “למדנו הרבה מאוד בתהליך הזה,” אמר יזרעאל. “ראשית, שהטכניון הוא מקום נפלא להכיר את האנשים הכי טובים. בטכניון אתם רואים סביבכם הרבה אנשים שאפתנים, שבאו כדי לרכוש כלים להצלחה. המקום הזה הוא בית ספר לעבודה קשה, שבו לא עושים לך הנחות.”

דיברוב הדגיש את החשיבות בבחירת השותפים לדרך, “אנשים חושבים שבסטארטאפ העיקר הוא הרעיון, אבל הכי חשוב זה הצוות שהולך יחד איתך, האנשים שאיתם אתה בונה את החברה.” הוא אמר גם כי “את החברה הזאת לא ייסדנו מהספה, אלא תוך שיחות עם המון לקוחות פוטנציאליים. שאלנו אותם מה הפערים הטכנולוגיים שמעסיקים אותם, מה הטרנדים הקרובים בשנים הקרובות, מה לא נותן להם לישון בלילה. כך הגענו להתמקדות בפיתוח של ארמיס: פלטפורמת אבטחה להגנה על מכשירים שאין להם מערכות הגנה מובנות.”

יום היזמות, קריירה ותעסוקה, t-day, הוא אחד מפרויקטי הדגל של מרכז היזמות (t-hub) בטכניון. זו הפעם השלישית לקיומו של האירוע.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון אמר כי “אנחנו צריכים להקנות לסטודנטים שלנו חשיבה יזמית וחדשנית. במסגרת התוכנית האסטרטגית שגיבשנו בהנהלה החדשה הבנו שעלינו למקם את הטכניון באקוסיסטם החדש שמחבר אקדמיה ותעשייה. ואכן, הצלחנו לשלש את מספר חברות הסטארטאפ המוקמות בכל שנה בטכניון, וכיום מוקמות כ-15 חברות כאלה בשנה. כך הפכנו לחברת האחזקה הגדולה במשק, עם יותר מ-130 חברות, חלקן יוניקורנים.”

באירוע השנה השתתפו כ-4,500 סטודנטים ועשרות מרצים ובהם בוגרי הטכניון: מייסד Moovit ירון עברון, מייסדת Zeekit יעל ויזל, מנכ”לית Diagnostic Robotics ד”ר קירה רדינסקי ומייסד חברת Plus 500 וגל הבר. גם חברי סגל של הטכניון הרצו באירוע: ד”ר נעמה גבע-זטורסקי מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט תרצה על “החיידקים כחברינו מימים ימימה”, פרופ’ מורן ברקוביץ’ מהפקולטה להנדסת מכונות תיאר את הניסוי המוצלח שערך לאחרונה בחלל יחד עם איתן סטיבה – “ייצור טלסקופ חלל בדלי ספונג’ה” ופרופ’ ערן יהב מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב הרצה על פיתוח תוכנות חדשניות באמצעות AI.

את יום היזמות t-day מוביל מרכז היזמות בטכניון, בהובלת פרופ’ עזרי טרזי והוא מיועד לכלל הסטודנטים והסטודנטיות בטכניון, חברי הסגל האקדמי, עובדי הסגל המינהלי ובוגרי הטכניון לדורותיו. את האירוע מנהל גדי פארן עם דיקנית הסטודנטים פרופ׳ אילת פישמן, אגודת בוגרי הטכניון, אס”ט – אגודת הסטודנטים בטכניון והחממה החברתית.

פרופ’ דבי לינדל

השנתיים האחרונות הגבירו את המודעות האנושית לנזקיהם של נגיפים. ועדיין, לא רבים יודעים כי יש נגיפים שקורבנותיהם הם… חיידקים.

מחקר שערכו חוקרי הטכניון באוקיינוס השקט התמקד בחיידקי ציאנובקטריה ובנגיפים הימיים התוקפים אותם – ציאנופאג’ים. את המחקר הובילו חוקרי הפקולטה לביולוגיה פרופ’ דבי לינדל והפוסט-דוקטורנט ד”ר מייקל קרלסון.

לדברי פרופ’ לינדל, “נגיפים הם מרכיב חשוב בביוספרה של כדור הארץ והם מעצבים את שכיחות המיקרואורגניזמים, תפוצתם, שונותם והתפתחותם. לכן חשוב להבין את השפעתם של תנאי סביבה שונים הן על אוכלוסיות האורגניזמים והן על אוכלוסיות הנגיפים התוקפות אותם.”

ציאנובקטריה הם חיידקים ימיים המבצעים פוטוסינתזה – בדומה לצמחים. חיידקים אלה יודעים לרתום את קרינת השמש לייצור חומרים אורגניים מהפחמן הדו-חמצני (CO₂) הזמין להם ללא הגבלה מתחת למים.

פעילותם של חיידקים אלה משפיעה עלינו בהיבטים שונים, ואלה שניים מהם: ראשית, תוצר הלוואי של תהליך הפוטוסינתזה הוא חמצן, וחיידקים קדומים אלה מספקים לאטמוספרה חלק משמעותי מהחמצן המאפשר חיים על כדור הארץ. שנית, ציאנובקטריה הם חלק חשוב בתחתיתה של שרשרת המזון – הם נטרפים על ידי יצורים גדולים יותר וכך, בעקיפין, מזינים את שאר בעלי החיים הימיים, שמחלקם ניזון גם האדם.

ד”ר מייקל קרלסון

אולם חיידקי הציאנובקטריה אינם מאוימים רק על ידי טורפים אלא גם על ידי ציאנופאג’ים – נגיפים ימיים המדביקים אותם ומביאים למותם. מנקודת הראות של הציאנובקטריה, ציאנופאג’ים הם אויבים מרושעים ומזיקים, אולם מנקודת ראות אקולוגית רחבה, לנגיפים אלה יש תפקיד חשוב בוויסות אוכלוסיית הציאנובקטריה.

וכעת – למחקר שנערך בטכניון. המחקר האמור, שהתפרסם כעת ב-Nature Microbiology, מבוסס על שיטות מולקולריות מקוריות שפיתחו חוקרי הטכניון – שיטות המאפשרות כימות של הציאנופאג’ים ואומדן של שיעור ההדבקה של חיידקים ימיים שונים על ידם. אלה הכלים שבאמצעותם מיפו החוקרים את תפוצתם של נגיפים וחיידקים אלה באזור הנתון באוקיינוס השקט.

כדי לאסוף את הנתונים ערכה קבוצת המחקר, בשלוש שנים רצופות, שלוש הפלגות מהוואי צפונה על פני שלושה אזורים:Subpolar gyre , Subtropical gyre ואזור החיץ שביניהם – בסך הכל 2,200 קילומטרים בצפון הים השקט. “ככל שמצפינים,” מסבירה פרופ’ לינדל, “נעשים המים קרים יותר, מלוחים פחות ועשירים יותר בניוטריינטים – חומרי תזונה – מה שמשפיע הן על הציאנובקטריה והן על הציאנופאג’ים. המחקר שלנו נועד לבדוק את השפעתם של שינויים מרחביים אלה על שני סוגים של ציאנובקרטיה – פרולורוקוקוס (להלן פ”ק), הנפוץ יותר בקרבת הוואי, וסינקוקוקוס (להלן ס”ק), הנפוץ יותר בצפון – ועל הציאנופאג’ים התוקפים אותם.”

החוקרים גילו רצועה ברוחב 550 קילומטרים שבין שני האזורים (gyres), המאופיינת בשכיחות גבוהה במיוחד של ציאנופאג’ים ליחידת נפח – לעתים עד פי 10 מבאזור הדרומי, הסובטרופי. לכן חיידקי הציאנובקטריה משגשגים דווקא באזורים דלי נוטריינטים. בנוסף גילו החוקרים כי ברצועה זו שאותה הם מכנים “הוט ספוט”, גוברת ההדבקה של ציאנובקטריה על ידי ציאנופאג’ים. רצועה זו יוצרת גבול ביולוגי בין אותם אזורים.

להפתעתם גילו החוקרים כי בשנת 2017 חל שינוי דרמטי בתפוצת הציאנובקטריה והציאנופאג’ים בהוט ספוט באוקיינוס השקט. חיידקי פ”ק, שהיוו בשנים קודמות כ-29% מסך הבקטריה באזור הזה, הידלדלו ל-5% בשנת 2017 ותפוצתם קטנה. חיידקי ס”ק, לעומת זאת, שגשגו ושכיחותם ותפוצתם גדלה יחסית לשנים הקודמות. “זה הפתיע אותנו וכמובן רצינו להבין את סיבת השינוי – הרי הטמפרטורה נשארה סבירה עבור שני הסוגים, לא נצפה מחסור בנוטריינטים וגם ריכוז העופרת, העשוי ברמה מסוימת להיות רעיל עבורם, לא הגיע לרמה כזו. ההשערה שלנו הייתה היא שגורם התמותה העיקרי באותו שנה היה ההדבקה הנגיפית – כלומר פעילות ציאנופאג’ית – שפגעה כמעט רק בסוג הראשון של החיידקים.”

מיכלי הדגימה

החוקרים מצאו כי ב-2017 נרשמה ברצועת ההוט ספוט עליה משמעותית של כ-25% בשכיחות הציאנופאג’ים – עלייה של חצי מיליון נגיפים למיליליטר, יחסית לשנים הקודמות – והם הדביקו הרבה יותר ציאנובקטריה. “זאת בהחלט הייתה שנה רעה לאוכלוסיית הפ”ק. להערכתנו, באותה תקופה חיסלו הנגיפים עשרות אחוזים מאוכלוסייה זו; עם זאת, מאחר שהסוג השני, ס”ק, גדל ומתחלק מהר יותר, הוא נפגע פחות מהנגיפים ולכן הצליח לשרוד טוב יותר, ואת הפגיעה העיקרית ספגה אוכלוסיית הפ”ק.”

המחקר מראה אפוא כי ציאנופאג’ים עשויים לחולל שינוי דרמטי בגודל אוכלוסיית הציאנובקטריה ולתפוצתה הגיאוגרפית – שינוי שיש לו השלכות משמעותיות על האקוסיסטמה הימית.

המחקר נערך בהובלת פרופ’ לינדל וד”ר קרלסון עם חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון ומאוניברסיטת הוואי. הוא נתמך על ידי מענק ERC (לפרופ’ לינדל) ומלגת קרן פולברייט (לד”ר קרלסון) וההפלגות התקיימו במסגרת SCOPE ומומנו על ידיSimons Foundation .

למאמר בכתב העת Nature Microbiology לחצו כאן

: מיכלי הדגימה

: מיכלי הדגימה עולים מהמים

: תרשים מדעי – שכיחות הציאנופאג’ים בצפון האוקיינוס השקט כפי שמופתה על ידי חוקרי הטכניון. הקו השחור מציג את מסלול השיט בשנים 2017-2016. השכיחות הגבוהה ביותר מיוצגת בצהוב (ההוט-ספוט) ואחריה בסדר יורד ירוק, סגול וכחול.

הבוגרים בטקס

ביום שני, 23 במאי, הוענקו בטכניון תוארי דוקטור בפילוסופיה (PhD) ל-212 דוקטוריות ודוקטורים חדשים. האירוע נפתח בברכותיהם של המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ עודד רבינוביץ’ ודיקן בית הספר לתארים מתקדמים ע”ש ג’ייקובס פרופ’ דן גבעולי. את הטקס כולו הנחה פרופ’ עירד יבנה מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב המכהן כמנכ”ל מוסד נאמן.

המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ עודד רבינוביץ’ פתח בדברי תודה “למשפחות, להורים, לבני ובנות הזוג, לחברים הקרובים, לילדים ולכל אלו שללא תמיכתם, דבר מכל ההישג שאנו רואים כאן לא היה מתקיים.” הוא הוסיף כי “טיבו של מחקר חדשני, עמוק, מוביל ופורץ דרך שקשה לזהות בו את אקורד הסיום. אתם כנראה יודעים טוב מכולנו שכל שאלת מחקר שמקבלת תשובה מציפה לפחות שלוש או ארבע שאלות חדשות. אף אחת מהן לא משדרת תחושה של מיצוי, של סיום, ושל סגירה. נהפוך הוא, אקורד הסיום של הדוקטורט הוא אקורד פתיחה לעולם מחקרי ומקצועי שמונע מסקרנות, מחתירה לאמת, ממימוש היכולת שלכם להעמיק לתוך בעיה מורכבת וסבוכה ולפרוץ בה דרך, ומהרתימה של היכולת הזו להתמודדות עם אתגרי אמת מולם ניצבת החברה. כל אלו, יחד, הופכים את אותו אקורד סיום חמקמק של הדוקטורט לאקורד פתיחה של דרך נפלאה, דרככם כמצטרפים החדשים למשפחת בוגרי תואר דוקטור בטכניון. בהצלחה.”

“שני המרכיבים העיקריים בשגשוגו של הטכניון הם חברי הסגל והדוקטורנטים,” אמר דיקן בית הספר לתארים מתקדמים פרופ’ דן גבעולי. “אתם, הדוקטורנטים, הייתם מאבני היסוד של הטכניון בזמן לימודיכם כאן ואנו גאים בכם על כך – וגאים בהישגיכם בעתיד.” פרופ’ גבעולי ציין כמה נתונים סטטיסטיים הקשורים למקבלי התואר: “את 212 המסיימים הנחו 276 מנחים. מספר המנחים גדול ממספר הדוקטורים משום שרבות מהעבודות עוסקות בנושאים רב תחומיים המצריכים יותר ממנחה אחד. יש כאן 212 מסיימים מ-26 ארצות, כמה מהם עולים חדשים. הדוקטור הצעיר ביותר הוא בן 28, והמבוגרת ביותר בת 76 – מה שמראה שלעולם לא מאוחר מדי להתחיל ללמוד לדוקטורט. בהצלחה.”

התהלוכה האקדמית בהובלת המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ עודד רבינוביץ’

נתונים נוספים על מחזור בוגרי הדוקטורט לשנת תשפ”ב: אחוז הדוקטוריות החדשות הוא כ-40% מכלל המסיימים. 75 מהדוקטורים החדשים עשו את הדוקטורט במסלול ישיר. הפקולטה לרפואה היא המובילה במספר המסיימים (33). רוב המסיימים הם ילידי ישראל (141), וארצות המוצא האחרות המובילות במספר המסיימים הן חבר העמים לשעבר (14), רוסיה (11), סין (7), הודו (7) אוקראינה (4) וארצות הברית (4).

בשם מקבלי התארים דיברו בני הזוג ד”ר נטלי וד”ר אורן ריז’נסקי, שסיימו את עבודות הדוקטורט שלהם בביולוגיה ובהנדסת מכונות, בהתאמה. השניים אמרו בטקס כי “דוקטורט הוא רכבת הרים של ניצחונות וכישלונות ועבודה סיזיפית. המשותף לכל מקבלי התואר הוא התמודדות עם אתגר כדי לגלות משהו שלא ידעו קודם.”

בני הזוג נפגשו במהלך השירות הצבאי במדור ההדרכה בחיל ההנדסה הקרבית. לאחר הצבא החל אורן ללמוד לתואר ראשון בפקולטה בהנדסת מכונות בטכניון ונטלי בפקולטה לביולוגיה באוניברסיטה העברית בירושלים. כשסיימה את לימודיה הצטרפה נטלי לאורן במעונות הטכניון, ושניהם החלו ללמוד בטכניון לתואר שני שהפך עד מהרה למסלול ישיר לדוקטורט. בעבודת הדוקטורט חקרה נטלי, בהנחיית פרופ’ אמריטוס אריה אדמון מהפקולטה לביולוגיה, “זיהוי פפטידים מוטנטים וייחודים בתאים סרטניים”, ואורן חקר תגובה מכנית של לוחות מתכת תחת עומס בהנחייתו של פרופ’ דני ריטל מהפקולטה להנדסת מכונות. בתקופת הדוקטורט נולדו להם תומר, כיום בן 5, ויובל (3), ובימים אלה הם מצפים ללידת בנם השלישי.

המסיימת המבוגרת ביותר שהשתתפה בטקס היא ד”ר רינת באור, שערכה את מחקרה בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה. לדבריה, אחרי שעבדה עשרים שנה כמורה למתמטיקה ו-13 שנה כמדריכת מורים, “רציתי לעשות דוקטורט ולצערי, התנאים לא אפשרו ולא הצלחתי למצוא זמן. הטכניון נתן לי הזדמנות לחקור בתנאים טובים ובפקולטה עם אווירה נעימה. זכיתי להנחיה מקדמת ולקשר טוב עם המנחה, פרופ’ עינת הד-מצויינים. גם קבוצת המחקר שבה נכללתי עזרה לי מאוד בתהליך פיתוח המחקר ובקידום החשיבה בדוקטורט.”

ד”ר נטלי וד”ר אורן ריז’נסקי שנשאו דברים בשם הבוגרים.

בטקס הוענקו תעודות דוקטור ל-212 מסיימים ומסיימות מכל הפקולטות בטכניון, ועבודות המחקר שלהם מתפרסות על פני תחומים רבים: חישובים באמצעות חיידק מהונדס (ד”ר נטליה ברגר בהנחיית פרופ’ ראמז דניאל), זרימה בשוניות אלמוגים (ד”ר שי אשר בהנחיית פרופ’ אורי שביט), הערכת נגישות המרחב העירוני ללקויי ראייה (ד”ר אחיטוב כהן בהנחיית ד”ר שגיא דליות וד”ר אסיה נטפוב), חקר התפתחות גלי מים תחת אילוץ רוח (ד”ר אלמוג שני-זרביב בהנחיית פרופ’ דן ליברזון), מצוות ראשוני להצלחה יזמית (ד”ר מורן לזר בהנחיית פרופ’ אמריטוס מרים ארז ופרופ’ אלה מירון-ספקטור), חומרים ביו-מרוכבים בעיצוב (ד”ר נעם אטיאס בהנחיית פרופ’ יאשה גרובמן ופרופ’ עזרי טרזי), שימוש במקורות מידע מגוונים לטובת התוויה מחדש של תרופות (ד”ר גליה נורדון בהנחיית פרופ’ בני קימלפלד וד”ר קירה רדינסקי), תיקון שברים בדי-אן-איי (ד”ר אינס אבו זהיא בהנחיית פרופ’ נביה איוב), הנדסת רקמת שריר לשם הגברת רגישות לאינסולין בחולי סוכרת (ד”ר מרגריטה בקרמן בהנחיית פרופ’ שולמית לבנברג ופרופ’ אמריטוס אדי קרניאלי), ומערכות חישה מתיחות לפיתוח עור אלקטרוני (ד”ר יהוא דוד חורב בהנחיית פרופ’ חוסאם חאיק).

הטקס הועבר בשידור חי. לקישור: https://youtu.be/B5alJzEkWSc

לחוברת עם רשימת הדוקטורטים לחצו כאן

: כ-40% מכלל המסיימים הן נשים

: ד”ר רינת באור

: הדוקטורים החדשים בטקס

ד”ר עומר יחזקאלי

חוקרים בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון פיתחו “בקטריה ביונית”. לטכנולוגיה החדשנית יש יישומים פוטנציאליים רבים בתעשייה (ייצור משופר של חומרים ודלקים), באיכות הסביבה (ניטור חומרים מסוכנים באמצעות בקטריות) וברפואה מדויקת (שחרור ממוקד של תרופות ברקמת היעד בגוף באמצעות אור חיצוני).

את המחקר הובילו ד”ר עומר יחזקאלי והדוקטורנט אורן בכר ושותפים בו הדוקטורנט מתן מאירוביץ’ והמסטרנטית יארא זיבק. כתב העת Angewandte Chemie International Edition , שפרסם את המחקר, בחר בו כמאמר יוצא דופן.

“קבוצת המחקר שלי עוסקת בממשק הנדסה וביוטכנולוגיה ברמה הננומטרית,” מסביר ד”ר יחזקאלי. “המטרה שלנו היא לטשטש את הגבולות הקיימים בין הדיסציפלינות השונות ובעיקר בין חומרים ננומטרים ומערכות ביולוגיות כגון חיידקים. במחקר שלנו אנו משתמשים בתכונות הייחודיות של חלקיקים ננומטריים מחד, ובסלקטיביות האדירה של מערכות ביולוגיות מאידך, ליצירה של מערכות ביוניות המבצעות תהליכים חיוניים.”

חלקיקים ננומטריים של מוליכים למחצה מיוצרים בדרך כלל בתהליכים כימיים המצריכים טמפרטורות גבוהות וממיסים אורגניים. במחקר הנוכחי הצליחו החוקרים ליצור, באמצעות חלבונים מהונדסים, סביבה המאפשרת גידול חלקיקים ננומטרים הפעילים בתהליכים מושרי אור בתנאים ביולוגים ובטמפרטורת החדר. לדברי ד”ר יחזקאלי, “שימוש בחלבונים מהונדסים לגידול עצמי של חומרים ננומטריים הוא אסטרטגיה מבטיחה הפותחת אופקים מדעיים חדשים לשילוב בין חומר דומם וחי. במחקר הנוכחי הדגמנו שימוש בחלבונים מהונדסים לגידול ננו-חומרים מוליכים למחצה מסוג CdS המסוגלים באמצעות קרינת אור למחזר NADPH, מולקולה בעלת חשיבות מכרעת בתהליכים אנזימטיים רבים. ”

אנזימים הם מרכיבים ביולוגיים שכיחים המשתתפים במרבית הפעולות בתא החי. אלה הם מבנים חלבוניים המניעים פעולות רצויות באמצעות יצירת סביבה ביוכימית מתאימה. מיליארדי שנות אבולוציה הובילו להתפתחות ספקטרום רחב של אנזימים האחראים לתפקודים הרבים והמגוונים בתא.

אורן בכר

בעבודה זו הראו החוקרים כי ניתן להפיק (למחזר) את ה-NADPH באמצעות חלבון SP1שעבר עריכה גנטית. חלבון זה בנוי מ-12 תתי-יחידות שיוצרות מבנה דמוי “דונאט” עם חור בקוטר של 3 ננומטר (3 מיליארדית המטר). באמצעות כלים של הנדסת ביוטכנולוגיה ערכו החוקרים שינויים בתתי-היחידות כך שיתאפשר גידול של חלקיק ננומטרי בתוך ה”חור” בחלבון. החלקיק הנוצר מופעל על ידי אור ומיצר שטף אלקטרונים שבתורו מפעיל אנזימי חמצון-חיזור לקבלת תוצרים כיראליים. חומרים כיראליים אלה הם מולקולות שיש להן מולקולת “מראה” – מולקולה זהה אך הפוכה בכיווניות. תהליכים טבעיים רבים, הן בגוף האדם והן בצורות חיים אחרות, למשל בבקטריות, הם כיראליים; רק צורה אחת תפעיל את המנגנון הרצוי לריפוי, לעומת מולקולת “הראי” שלעיתים לא תשפיע או במקרים מסוימים יכולה לגרום לנזק. לתעשיית התרופות יש בדרך כלל צורך באנטטיומר הבודד, (המולקולה ללא “הראי” המצומד). אנזימים הם קטליזטורים נהדרים לשם כך משום שלרוב גם הם כיראליים ומייצרים חומרים כיראליים נקיים!

המערכת שפותחה משלבת אנזימים וננו-חלקיקים ויכולה לפעול תחת אור נראה למשך 22 שעות לפחות לקבלת תוצר כיראלי נקי (מעל 99%), וביעילות המרה של המגיבים המגיעה ל-82%.

לדברי ד”ר יחזקאלי, “זוהי הדגמה ראשונית של חיבור בלתי אמצעי של חומר דומם (אביוטי) עם חומר חי (ביוטי) ופלטפורמה להפעלתו באופן שאינו קיים בטבע. הטכנולוגיה שפיתחנו מאפשרת יצירה של רכיבים היברידיים המחברים את שני סוגי החומרים האלה ליחידה אחת, ואנחנו כבר שוקדים על אינטגרציה מלאה לתאים חיים עם תוצאות ראשוניות מבטיחות. אנו מאמינים כי מעבר להצלחה הטכנולוגית הספציפית בייצור NADPH וייצור חומרים כיראליים, יש כאן הוכחת היתכנות לפרדיגמה חדשה שעשויה לתרום רבות לשיפור ביצועים בתחומים רבים ובהם אנרגיה, רפואה ואיכות הסביבה.”

ד”ר עומר יחזקאלי הוא חבר סגל בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון וחבר במכון ראסל ברי לננוטנכנולוגיה (RBNI) ותוכנית האנרגיה ע”ש גרנד (GTEP). במאמר תמכו משרד האנרגיה, מכון ראסל ברי לננוטנכנולוגיה ותוכנית האנרגיה ע”ש גרנד.

איור המתאר את אופן גיבוש הננו-חלקיק בתווך החלבוני והפעלתו על ידי אור מושרה לטובת שפעול האנזימים NADPH reductase (FNR) וimine reductase שמוביל ליצירה של אימינים ציקליים כיראליים. איור: נטע כשר

למאמר בכתב העת Angewandte Chemie International Edition לחצו כאן

פרופ’ עירד יבנה

בראש התוכנית עומד פרופ’ עירד יבנה, מנכ”ל מוסד שמואל נאמן וחבר סגל בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב. לדבריו, “הדברים החשובים נעשים תמיד יחד, באמצעות יוזמות ושיתופי פעולה עם אנשים במערכת. מנהל אקדמי יחיד אינו יכול לעשות כמעט דבר לבדו – אולי לשחק סוליטר. כאן בתוכנית אנחנו מעודדים לא רק שיתוף פעולה אלא גם חשיבה יצירתית, והמסר הוא: ‘אין תקרה, תעופו’.”

התוכנית מבוססת על מפגשי למידה משותפת וחווייתית, היכרות מעמיקה עם הטכניון על כל גווניו ומורכבויותיו, ביקורים במוסדות מובילים אחרים ועבודות חקר. במחזור הראשון של התוכנית משתתפים 20 עמיתות ועמיתים מיחידות שונות בטכניון (כשני שלישים חברי סגל אקדמי וכשליש סגל מינהלי) שאותרו בהמלצת ראשי היחידות והנהלת הטכניון. השילוב בין סגל אקדמי ומינהלי הוא מרכיב מרכזי בתוכנית, והכוונה היא שחיבור זה יחלחל לעומק פעילותו השוטפת של הטכניון.

“בשלב הראשון,” אומר פרופ’ יבנה, “אנחנו מדגישים את עצם המפגש והפעילות המשותפת, וזאת כדי לעודד היכרות, אמון, אהבה וחוויות משותפות. באמצעות רצף של מחזורים תתגבש בתוך שלוש שנים קהילה של כ-60 מנהיגים עם שפה משותפת, חוויות משותפות והומור משותף. אני מאמין שזה כוח אדיר.”

מטרתה ארוכת הטווח של התוכנית היא ליצור רשת של עמיתות ועמיתים שישתפו פעולה ויקדמו יוזמות להגשמת יעדי הטכניון. ביסוד התוכנית עומדת התפיסה כי ההיכרות האישית, החווייתית, היא בסיס לחיבורים איכותיים, ללמידה הדדית ולהכרה בפוטנציאל חסר גבולות של שיתופי פעולה בטכניון.

לימור עבאס-אור

לקראת המפגש הראשון שבמסגרתו הושקה התוכנית כתב נשיא הטכניון פרופ’ סיון לעמיתי התוכנית: “הלכידות הטכניונית, הורדת הגדרות בין פקולטות ובין אנשים וטיפוח מנהיגות הם מרכיב חיוני בבניית התוכנית האסטרטגית של הטכניון לעשור הקרוב ותנאי למיצוי המצוינות.” במסגרת מפגש ההשקה נחשפו העמיתים לנושאי התוכנית ופגשו את הנהלת הטכניון. כן זכו העמיתים להכיר זה את זה והשתתפו בהרצאות ובדיונים שעסקו בהיבטים שונים של מנהיגות באקדמיה ואתגריה. בין השאר שוחחו העמיתים במפגש על הובלה באקדמיה עם פרופ’ עודד רבינוביץ, המשנה הבכיר לנשיא הטכניון, ועם פרופ׳ שמעון מרום, המשנה לעניינים אקדמיים.

התוכנית מובילים בקמפוס הוגדרה לשלוש שנים, שלושה מחזורים שיהיו מעין פיילוט שאת פירותיו מצפים לקטוף בעתיד. פיתוח התוכנית והנחייתה נעשים בליווי ובתמיכה של התוכנית “מובילים באקדמיה”, מיזם משותף של המל״ג / ות״ת וקרן אדמונד דה רוטשילד קיסריה בראשות תני כץ. הצוות המוביל של מובילים בקמפוס כולל את פרופ’ שולמית לבנברג, זהבה לניאדו, פרופ’ עדי זלצברג, פרופ’ יובל גרעיני ורוי גינוסר. לימור עבאס-אור היא הרכזת ומפיקת התוכנית, ויואב בן אריה, סגן מנהל תוכנית מובילים באקדמיה, משמש מנחה מקצועי. כדי להפיק לקחים מהניסיון הנצבר בתוכנית ומאופן התנהלותה היא מלווה בתהליך הערכה מעצבת שמקיים ד”ר ראובן גל ממוסד שמואל נאמן.

ההשתתפות בתוכנית נועדה לייצר אצל העמיתים מוטיבציה וכלים לשיפור יכולות המנהיגות כמו גם ידע באלמנטים ניהוליים מגוונים. בטכניון, בדומה למערכות אקדמיות אחרות, יש תפקידי ניהול ברמות שונות במסגרת היחידות וברמה הכלל-טכניונית. בעלי תפקידים אלה נדרשים לתפעול מערכות מורכבות, הובלת עמיתים וניהול תקציבים, אך לעיתים קרובות חברי סגל אקדמי שממלאים תפקידים אלה חסרים כלים מתאימים כגון היכרות עם המערכת הטכניונית, כישורים ניהוליים וניסיון ניהולי, שהקדנציה המוגבלת בתפקיד מקשה את רכישתם. לא מפתיע אפוא, לאור מורכבות התפקידים והזמן שהם גוזלים על חשבון המחקר, שחברי סגל רבים אינם ששים למלא אותם. יוזמי התוכנית מקווים שהיא תשנה את התפיסה ביחס לתפקידים אלה, שכאשר הם מגיעים בעיתם הם חלק מההתפתחות האקדמית והאישית. זאת במקביל ליצירת מוכנות וביסוס ארגז כלים מקצועי שישמש את העמיתים בעתיד. לדברי פרופ׳ יבנה, “אומנם האקדמיה מיועדת למחקר וחינוך, אבל חזון הטכניון כולל גם יצירת מנהיגות לישראל. אני סבור שהתוכנית יכולה לשנות את פני הטכניון בכל הקשור לשיתוף פעולה, חשיבה בונה ויוזמה ארגונית. יש פה פוטנציאל בלתי נתפס שלדעתי יורגש כבר בשנה הקרובה בזכות שיתופי פעולה שייווצרו בין עמיתי התוכנית.”

יואב בן אריה

אלה המשתתפים במחזור הראשון של התוכנית (לא כולם בתמונה הקבוצתית): פרופ”ח מירי בן חן (מדעי המחשב), פרופ’ נעמה ברנר (הנדסה כימית), דלית ברוך (ארכיטקטורה), פרופ”ח עמרי ברק (רפואה), פרופ”ח ניר גביש (מתמטיקה), קרין גפן-מגיורה (הנדסה ביורפואית), פרופ”ח אמיר גת (הנדסת מכונות), פרופ”ח מרק זילברשטיין (הנדסת חשמל ומחשבים), ד”ר אסי כהן-דותן (מוסד הטכניון למחקר ופיתוח), פרופ”ח בועז מזרחי (הנדסת ביוטכנולוגיה ומזון), פרופ’ פיליפה מלמד (ביולוגיה), נועה נוף-שטיינר (הנדסת תעשייה וניהול), אפרת נתיב-רונן (לימודי הסמכה), פרופ”ח לב צ’ונטונוב (כימיה), פרופ”ח בני צ’יקורל (הנדסת אווירונטיקה וחלל), פרופ”ח שולי קפון (חינוך למדע וטכנולוגיה), פרופ’ אבנר רוטשילד (מדע והנדסה של חומרים), פרופ”ח גיא רמון (הנדסה אזרחית וסביבתית), פרופ”ח יואב שגיא (פיזיקה) וד”ר ז’אנה שאינסקי-רויטמן (דיקאנט הסטודנטים).

חוקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון גילו מנגנון חדש המבקר תיקון נזקים בדנ”א (DNA). את המחקר שהתפרסם בכתב העת Molecular Cell ערכו פרופ”ח נביה איוב וחברי קבוצת המחקר שלו – אינאס אבו זהיא, לילא בשארה, פיראס משעור, עלמה בר-יצחק ובלה בן-עוז.

דנ”א הוא החומר התורשתי המכיל את המידע הדרוש לבנייתם של כל התאים ביצור החי ולתפקודם השוטף. הוא בנוי מחומצות גרעין היוצרות סליל כפול דמוי סולם, ששני גדיליו מחוברים זה לזה בשלבים רוחביים כשל סולם. לאורך מולקולת הדנ”א, על פי ההערכה, ממוקמים כ-22,000 המרכיבים את הגנום האנושי. המידע הקיים בגנום משועתק ממולקולת הדנ”א ליצירת מולקולת רנ”א (RNA), המתורגמת לאחר מכן לחלבונים הדרושים לבניית התא והאורגניזם ולתפקודם.

בכל יום נגרמים לדנ”א שלנו מאות אלפי נזקים שמקורם הן בגורמים חיצוניים כגון קרינה, עישון ורכיבים משמרים במזון והן בתוצרי לוואי של חילוף החומרים התאי. למזלנו, בתאי גופנו קיימות מערכות תיקון הסורקות את הדנ”א, מפקחות עליו ומתקנות בהתמדה את הנזקים הנוצרים בו. מערכות אלה כוללות מגוון רחב של חלבונים המשתתפים בזיהוי הנזק ובתיקונו.

אחד הנזקים המסוכנים ביותר לדנ”א הוא שבר דו-גדילי הפוגע בשני גדילי הדנ”א. פגם באחד מהחלבונים המעורבים בתיקון השברים הדו-גדיליים גורם להצטברות מוטציות – נזקים בדנ”א – המערערים את יציבות הגנום ועלולים לגרום למגוון רחב של מחלות, בהן מחלת הסרטן.

מחברי המאמר מחזיקים מולקולת דנ”א דו-גדילי המכיל היסטונים שעליהם מולקולות מסוג קרוטוניל (Kcr), במצב שגרה שבו מתאפשר ביטוי גנים (מסומן ברמזור ירוק). מימין לשמאל: פיראס משעור, פרופ”ח נביה איוב, אינאס אבו זהיא, בלה בן-עוז, עלמה בר-יצחק ולילא בשארה

אחת הדוגמאות המובהקות ביותר הממחישה את הקשר בין כשל בתיקון שברים דו-גדיליים להתפתחות סרטן היא הפגם בגנים המקודדים לחלבונים BRCA1 ו-BRCA2. חלבונים אלה אמונים על תיקון שברים דו-גדיליים ועל החזרת הדנ”א לקדמותו, ופגמים בהם מובילים להתפתחות סוגי סרטן שונים ובהם סרטן שד ושחלות, בדומה למקרה המפורסם של השחקנית אנג’לינה ג’ולי. לכן ישנה חשיבות רבה למחקר מעמיק במנגנוני התיקון של נזקי הדנ”א בכלל ושל שברים דו-גדיליים בפרט.

קבוצת המחקר של פרופ”ח נביה איוב בפקולטה לביולוגיה חוקרת את הקשר שבין תיקון נזקי הדנ”א, ובעיקר שברים דו-גדיליים, לסרטן. בשנים האחרונות גילו חוקרי הקבוצה כמה גנים חדשים המעורבים בתיקון שברים דו-גדיליים בתאי האדם. כיום, לאחר שגילו את מעורבותם של כמה גנים ספציפיים בתיקון שברים דו-גדיליים, הם מתמקדים בפיתוח גישות טיפוליות חדשות למיגור סלקטיבי של תאי סרטן שמקורם במוטציות באותם גנים.

ידוע ששברים דו-גדיליים בדנ”א גורמים להשתקה זמנית של ביטוי הגנים בסביבת השבר שנוצר – השתקה שנועדה למנוע היווצרות חלבונים פגומים. בנוסף, ידוע שאי-השתקת ביטוי הגנים השבורים עלולה לגרום לסרטן. כיום, הדעה הרווחת היא שהשתקת ביטוי הגנים הכרחית לתיקון יעיל של הגנים השבורים, כלומר – ללא פעילות מנגנון ההשתקה לא יתאפשר תיקון של נזקי הדנ”א. על כן יש חשיבות רבה להבנת המנגנון התאי שמבטיח את השתקת הגנים השבורים.

במאמר אפיינו חוקרי הטכניון תפקיד כפול של החלבון CDYL1 בתיקון שברים דו-גדיליים ובהשתקת ביטוי הגנים השבורים. החוקרים הראו ששניות ספורות לאחר היווצרות השבר הדו-גדילי, החלבון CDYL1 מגויס לאזור השבר ותורם לתיקונו. בנוסף, הם הראו שהחלבון CDYL1 מוריד את המולקולה קרוטוניל (Kcr) מההיסטונים (חלבונים העוטפים את הדנ”א ומבקרים את פעילותו) באזור הנזק, ובכך גורם להשתקת הגן השבור. החוקרים גילו כי בניגוד לסברה המקובלת, השתקת פעילות הגנים אינה דרושה לתיקון השברים הדו-גדיליים, והתהליכים הללו מתרחשים באופן בלתי תלוי.

הממצאים הללו מרחיבים את הבנת הדרך שבה מתרחשת בקרת ביטוי גנים בעקבות חשיפה לנזקי דנ”א. בנוסף, לממצאי המחקר עשויות להיות השלכות חשובות בגילוין ובשכלולן של דרכי ריפוי למחלות ממאירות הנובעות מפעילות לא תקינה של החלבון CDYL1.

למאמר בכתב העת Molecular Cell לחצו כאן

ברכות לחברי המשלחת הישראלית לאולימפיאדת מנדלייב בכימיה על הישגיהם באולימפיאדה. הכשרת התלמידים לאולימפיאדות הכימיה נערכת בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בהובלת פרופ’ זאב גרוס ובניצוחה של המאמנת הראשית ד”ר איזנה ניגל אטינגר.

אולימפיאדת מנדלייב בכימיה התקיימה בטשקנט, אוזבקיסטן, בהשתתפות 91 מתחרים מ-16 מדינות. אלה חברי המשלחת הישראלית שהוכשרה בטכניון: נויה דישון, תלמידת כיתה י”ב בבית הספר אורט פסגות, כרמיאל; ליאורה קרני, תלמידת כיתה י”ב בבית הספר ע”ש יצחק רבין, מודיעין מכבים רעות; ניר כהן, תלמיד כיתה י”ב בבית הספר הגימנסיה הריאלית, ראשון לציון; טל ששון, תלמיד כיתה י”א בבית הספר גבעול, חדרה; נטע דוד אייגר, תלמיד כיתה י”א בבית הספר שק”ד דרכא, עמק המעיינות; ושון חנץ, תלמיד כיתה י”א מבית הספר קרית חינוך ע”ש רבין, גן יבנה.

הזוכה במדליית הזהב הוא ניר כהן, שזכה בשנה שעברה במדליית כסף בתחרות זו. במדליות ארד זכו ליאורה קרני, שון חנץ וטל ששון.

בנוסף, ראוי לציון כי נטע דוד אייגר מקיבוץ טירת צבי לא זכה במדליה על אף הצלחתו המרשימה במבחן התיאורטי, וזאת רק משום שכשומר שבת נבצר ממנו להשתתף במבחן המעבדה (השווה ל-40% מציון הבחינה כולה).

פרויקט האולימפיאדות לתלמידי תיכון הוא פרי מיזם משותף של עמותת מדעני העתיד (מיימונידיס) ומשרד החינוך. את חברי המשלחת ליוו מהנדסת המעבדה גבריאלה הלוי (ראש המשלחת) והדוקטורנט אלכס קורונטוב מהפקולטה לכימיה ע”ש שוליך ודגן אשש, היועצת החינוכית לנבחרות ישראל במדעים.

אולימפיאדת מנדלייב נערכת מזה 56 שנה, וישראל הצטרפה לתחרות בשנת 2016. לדברי פרופ’ גרוס, ראש תוכניות הנוער בפקולטה לכימיה, “חשיבות ההשתתפות באולימפיאדת מנדלייב גולשת מעבר לחוויה ולזכות, כי היא מכינה ומחשלת את התלמידים לקראת IChO – האולימפיאדה הבין-לאומית לכימיה, שבה משתתפות 84 מדינות. אנו גאים בתלמידים ומאחלים לכולם הצלחה דומה, או אף יותר, ב- IChO שתתקיים בעוד פחות מחודש.

בתמונה (מימין לשמאל): שון חנץ, נטע דויד אייגר, נויה דישון, ליאורה קרני, טל ששון וניר כהן