ד"ר איתי און

ד"ר
ארגון העל של הגנום והשפעתו על גדילה, התפתחות ומחלות
ד"ר איתי און
טלפון: 
דוא"ל בר-אילן: 
תחום מחקר: 
ביולוגיה מולקולרית
מרכז מחקר: 

קורות חיים

דר' איתי און הוא חבר סגל בפקולטה לרפואה מיום הקמתה בשנת 2011.

דר' און הוא בעל תארי מוסמך בגנטיקה ו- Ph.D. בביוכמיה וביואינפורמטיקה מהאוניברסיטה העברית

בירושלים.

הוא  השתלם בארה"ב במעבדות קולד ספרינג הרבור בניו יורק ובמכון קרנגי למדע בבולטימור.

דר' און מרכז את הקורס "אינפורמטיקה ביו-רפואית", ומעביר קורסים נוספים לתארים מתקדמים בפקולטה

לרפואה.

הוא פעיל בוועדות פקולטיות ואוניברסיטאיות שונות.

 

תחומי מחקר

אירגון-העל של הגנום והשפעתו על גדילה, התפתחות ומחלות

 

מולקולת ה-DNA בתא נדחסת ומאורגנת במספר רמות ע"י חלבונים ליצירת גדיל כרומטין. בסדר הראשון מאורגן הכרומטין ע"י היסטונים. מעל רמה זו רב הנסתר על הנגלה בהבנת התהליכים המולקולריים האחראיים לאירגון-העל של הכרומטין (high-order chromatin structure) בתאים אאוקריוטים. עם זאת בשנים האחרונות הסתבר כי לרמות האירגון העיליות תפקידי מפתח בגדילה והתפתחות של תאים ובשימור הגנום. קומפלקסים חלבוניים ממשפחת ה-SMC ממלאים תפקיד מרכזי באירגון-העל של כרומטין. הקומפלקס קוהיזין (cohesin) שייך למשפחת חלבוני ה-SMC השמורה לאורך האבולוציה. קוהיזין זוהה לראשונה על בסיס תפקידו בתהליך הצימוד של הכרומטידות אחיות (cohesion) החיוני לחלוקתן השוויונית במיטוזה ובמיוזה. כיום ברור כי קוהיזין מעורב בתהליכים מרכזיים נוספים בתא הכוללים בין השאר את הכפלת ה-DNA ותיקונו, וכן בקרת שיעתוק של גנים. יחד עם ההכרה בחשיבותו של קוהיזין בביולוגיה התאית התברר כי לפגמים בפעילותו התקינה קשר ישיר למגוון מחלות ותסמונות התפתחותיות הכוללות בין השאר סוגים מסויימים של סרטן. מחלות אלו אוחדו תחת השם קוהיזינופתיה (cohesinopathy). למרות המחקר הרב בנושא וההכרה הגדלה בחשיבותו לבריאות האדם, הבסיס המולקולרי לפעילותו של קוהיזין וחלבוני ה-SMC עדיין אינו מובן.

המחקר במעבדה מנצל את היתרונות הרבים של שמר האופים(Saccharomyces cerevisiae)  כמערכת מודל על מנת לחקור את מבנה ופעילות קוהיזין תוך שימוש בכלים ביוכימים, גנטים ומולקולרים. אנו חוקרים את הקשר בין מבנה הקומפלקס ופעילותו, וכיצד משפיע קוהיזין על הדינמיקה הכרומוזומלית במהלך מחזור התא ובתגובה לשינויים תאיים וסביבתיים, דוגמת נזק ב-DNA. בנוסף אנו לומדים כיצד מוטציות בקוהיזין תורמות להתפתחות מחלות.

רובד נוסף בו אנחנו מתעניינים הוא מנגנוני הבקרה על פעילות קוהיזין. מגוון הפעילויות התאיות של קוהיזין מבוקר ע"י מערך דינמי של מודיפיקציות לאחר-תרגום ואינטראקציות חלבוניות. עם זאת זהות האינטראקציות, המנגנון המולקולרי של רכישת המודיפיקציות, והשפעת מנגנונים אלו על פעילות הקוהיזין אינם ברורים. אנחנו משתמשים שיטות גנומיות על מנת ללמוד על מנגנוני הבקרה השונים. בשלב מתקדם נחפש מוטציות באדם הפוגעות בבקרת הקוהיזין, וקשורות למקרים קליניים של  קוהיסינופתיה.

אנו נמצאים בראשיתה של דרך ארוכה להבנת חשיבותו של מבנה הכרומטין לגדילה והתפתחות תקינה מחד, ולהתפתחות מחלות מאידך. הבנת פעילות קוהיזין ברמה המולקולרית תקנה נקודת מבט חדשה על תהליכים תאיים ותשמש כבסיס לגישות ריפוי חדשניות בעתיד.