מה קובע את הזהות של תא, וכיצד היא משתנה? תאי גזע ביונקים נמצאים כמעט בכל רקמה של הגוף הבוגר וכמובן בתחילת ההתמיינות העוברית שם הם נותנים מוצא לכל רקמות העובר. במעבדה אנו חוקרים את הזהות הדינמית של תאי גזע- כלומר, השאלה כיצד הזהות נקבעת ונשמרת בשלבים עובריים מוקדמים (תאי גזע פלוריפוטנטיים) וכיצד היא משתנה בשלבים מאוחרים יותר של ההתמיינות העוברית וההתפתחות.

אחד ממאפייני הזהות של תאי גזע עובריים הוא יכולתם להשתיק ביטוי של רטרו-וירוסים באמצעים אפיגנטיים. רטרו-וירוסים הם תת משפחה מיוחדת של נגיפים שמדביקה תאים של יונקים כך שהגנום של הנגיף נכנס ומתאחה עם הדנ"א של המאחסן. מסיבה זו רטרו-נגיפים נשארים עם התא המודבק לנצח ויכולים לפרוץ ממנו החוצה גם לאחר שנים רבות, כמו למשל ה HIV שגורם לאיידס. כעשר אחוז מגנום האדם מכיל רצפים של רטרו-וירוסים שנשארו מהדבקות של דורות קודמים, חלקן הדבקות שקרו כמה מיליוני שנים בעבר. רצפים אלו נחשבו במשך שנים כ"זבל" גנומי שהצטבר, אך היום הולך ומסתבר כי יש להם חשיבות רבה בקביעת הגורל של התאים וזהותם במהלך ההתפתחות העוברית. נראה כי התא למד לאמץ חלק מהיכולות של מקטעי דנ"א אלו ולהשתמש בהם לצרכיו.

במעבדתי אנחנו חוקרים את האופן בו תאי גזע עובריים – תאים בעלי פוטנציאל התפתחותי רחב שעוד לא קבעו את זהותם הסופית – מנהלים את ה'דו קיום' עם רצפי הנגיף ונעזרים בהם לתפקודם התקין, בלי לאפשר לרצפים נגיפיים אלו לצאת משליטה ולערער את יציבותם הגנומית. תחום זה של מחקר שחוקר את הבקרה התאית על ביטוי גנים נקרא 'אפיגנטיקה' ובמעבדה אנחנו מפעילים שיטות אפיגנטיות שונות על מנת להבין את יכולות השליטה והריסון של התא המאחסן על הרצפים הרטרו ויראליים ואיך היכולות האלו חיוניות להתפתחות העוברית המוקדמת.

בנוסף למנגנונים המולקולרייים שקובעים את הזהות של תאי הגזע דגמי שעתוק וסמנים אפיגנטיים, גם תנאי הסביבה יכולים להשפיע על גורל התאים. בהקשר זה אנחנו חוקרים את ההשפעה של עקת חום על תאי גזע מזנכימליים של פרה על פוטנציאל ההתמיינות שלהם. במעבדה אנחנו מגדלים ומאפיינים תאי גזע עובריים ובוגרים של פרות. למחקרים אלה משמעות יישומית בתחום של תרפיה תאית לדלקות רחם ועטין הנפוצות במשק החלב כמו גם רלוונטיות רבה לתחום של חקלאות תאית וחלבונים אלטרנטיביים, תחום שמטרתו ייצור בשר מתורבת (בשר תאים).  

לעבודה על נושא זה התקבל לאחרונה מענק משמעותי מהרשות לחדשנות במסגרת מאגד הבשר מתורבת. רוב הסטודנטים הנוכחיים שלי עוסקים בנושא זה, מזוויות שונות.

The histone variant H3.3 and retroviral silencing	Mouse Embryonic Stem Cells (ESC) and retroviral silencing by the Smarcad1 chromatin remodeler	Bovine induced pluripotent stem cells	Bovine Mesenchymal Stem Cells response to heat	Transposable elements regulation in response to viral infection