- השלכות סביבתיות (רעש וזיהום אויר) מאזורי תעשיה ומלאכה על השכונות הסמוכות בשפרעם
שם המתחרה: לינא ח'אלדי
ביה"ס: תיכון מר אליאס, אעבילין
מוסד אקדמי: יחס שער הגליל - תמרה
מורה מלווה: מר יוסף חאג'
שם המנחה: ד"ר שאהר דיאב
צמידות של מגורים ותעשיה שהם בבחינת שימושי קרקע רגישים, ללא תכנון פיזי הולם, יוצרת מפגעים סביבתיים ובריאותיים וקונפליקטים נוספים שמחייבים פתרונות לטווח קצר וארוך.
מטרות מחקר זה לבחון את עוצמת הרעש ומידת זיהום האוויר מחלקיקי אבק מרחף ושוקע, המגיע מאזורי תעשיה ומלאכה, והשפעתן על איכות חיי התושבים. בחנתי את האמצעים הננקטים למזעור המפגעים הנ"ל ע"י המפעלים המזהמים ואת עמדת בעלי המפעלים האחראים בעירייה והתושבים. לשם כך ערכתי תצפיות, מדידות במכשור מתאים, העברתי שאלונים וערכתי ראיונות.
ממצאי המחקר מראים שהאוכלוסייה חשופה לעוצמות רעש הגבוהות מהתקן המקובל, כתוצאה מתנועת כלי רכב כבדים ומפעילות המפעלים. רמת זיהום האוויר גבוהה ביחס לתקנים המורשים, אך רמת המודעות הסביבתית של התושבים בינונית עד חסרת אכפתיות. ממצאי מחקר זה יועברו לרשויות המוסמכות ובעקבותיו מומלץ לערוך מחקר רפואי שיבדוק את מידת השפעת המפגעים הנ"ל על רמת בריאותם של תושבי האזור.
חזרה לראש העמוד - פיתוח מנגנון לניקוי מי בריכות דגים באמצעות גידול של צמחי מים
שמות המתחרים: לנה בולדירב, גליה וולר, איגור סמצ'נקו, ניקיטה דרס
ביה"ס: תיכון על"ה למדעים, הרצליה
מורה מלווה: גב' ילנה קיסין
מנחים: גב' ילנה קיסין, ד"ר יגיל אוסם, מר מתן גולן
במדינת ישראל מנצלים חלק גדול של המים הניגרים על פני השטח ונאספים בכינרת, ומנצלים את כל מי התהום. בסה"כ מגיע הניצול השנתי, הכולל גם את מחזור מי הביוב, לכ- 2 מיליארד קוב לשנה. עקב הצריכה הגבוהה קיים ניצול יתר, הגורם בהדרגה להתרוקנות מאגרי מי התהום ולהמלחתם. חקלאות המים היא צרכן מים גדול ובישראל מוערכת צריכת המים לצורך גידול דגים בכ- 100 מיליון קוב בשנה.
בבית הספר שלנו, תיכון על"ה, יש חממה גדולה לגידול דגי נוי שממנה יוצאים כל יום כמויות גדולות של מים ( כ-2,000 ליטר ביום). בכל יום צריך להחליף בכל מיכל דגים כ- 10% מתכולתו במים חדשים ונקיים, בעיקר כדי להוריד את רמת החנקות במים. מים אלו נשפכים לביוב ומתבזבזים לשווא. לכן, מטרתינו הייתה לפתח מנגנון לניקוי ומחזור מי בריכות דגים באמצעות גידול צמחי מים ולמצוא פרמטר לניטור פעילות המערכת .
במהלך המחקר גילינו שאיכות המים המיוצרים על ידי מערכת הצמחים מתאימה לשימוש חוזר לצורך גידול דגים, וגם שבדיקת פוטנציאלי חמצון-חיזור, ORP, היא מדד טוב לפעילות המערכת, ויכולה לשמש בעתיד לצורך אוטומציה של פעילותה.
חזרה לראש העמוד - מיקרואנקפסולציה של תאי גזע מזנכימליים לשם תרפיה תאית
שם המתחרה: יבגני קינר
ביה"ס: מכללת אורט גבעת רם, ירושלים
מוסד אקדמי: הטכניון, חיפה
מורה מלווה: גב' דורית גיל
מנחה: מר עמית גורן
מיקרואנקפסולציה הינה כליאה של תאים בממברנה פולימרית חדירה למחצה. שיטה זו מבטיחה רבות הן לביוטכנולוגיה והן לרפואה, מכיוון שמצד אחד היא מאפשרת בידוד של תאים מסוימים מהסביבה, ומצד שני מאפשרת אספקה סדירה של פקטורים תֶּרָפּוֹיְטִים כמו אינסולין לגוף. למרות זאת, שיטה זו אינה מצליחה עקב האימונוגניות של התאים המושתלים. מסיבה זו נבחרו תאי גזע מזנכימליים כמודל למיקרואנקפסולציה, עקב תכונותיהם הייחודיות שמדכאות את מערכת החיסון.
המורפולוגיה של תאים אלה, תכונותיהם מדכאות מערכת החיסון, וויאביליות (חיות) התאים בתוך המיקרוקפסולות נחקרו הן in vitro והן in vivo. התוצאות הראו שהתאים מאופיינים ע"י מרקרים (סמנים) אופייניים (CD44 ו- CD90) ולכן אינם עוברים דיפרנציאציה ספונטנית. יתר על כן, התאים היו חיים ואף שגשגו בתוך המיקרוקפסולות ובנוסף הראו תגובה דלקתית חלשה יותר מאשר תאים אחרים.
התקדמות בתחום עשויה להוות פריצת דרך מדעית בתחום הרפואה: אם התאים יהונדסו גנטית להפריש פקטורים תֶּרָפּוֹיְטִים, יכול להימצא מענה לא רק למחלות אנדוקרניות כמו סוכרת נעורים, אלא גם לדחיית שתלים ואף לסרטן.
חזרה לראש העמוד - מודל ממוחשב ככלי להבנת קונפורמצית חלבונים בקומפלקס
שם המתחרה: קובי לבנזון
ביה"ס: הגימנסיה הריאלית ע"ש קררי, ראשון לציון
מוסד אקדמי: מכון ויצמן למדע, רחובות
מורה מלווה: גב' מאשה שפי
מנחה: ד"ר מתי כהן
חלבונים הינם אבני היסוד מהן מורכב כל אורגניזם חי ומכאן חשיבותם הרבה בכל מערכת ביולוגית. תהליך קישור בין חלבונים הוא תהליך שבו חלבונים שונים נקשרים ליצירת קומפלקס (מבנה חלבוני רביעוני). היכולת של שני חלבונים להיקשר תלויה בשני קריטריונים מרכזיים: מבנה מרחבי מתאים ואנרגיית הקשרים הכימיים בין חומצות האמינו, הנמצאות באתר הקישור- האזור בו הם נקשרים.
החלבונים שאיתם עבדתי הינם Blip ו Erk 2. חלבונים אלו משתתפים בתהליכים חיסוניים. העבודה נעשתה באמצעות תוכנות מחשב מתקדמות וחדשניות של עיצוב מבני, ואלגוריתמים המשתמשים בפונקציות אנרגיה לחישוב האנרגיה הכימית. בעבודתי הצלחתי לגרום לשני חלבונים, שאינם נקשרים באופן טבעי, להקשר באופן וירטואלי לקומפלקס יציב בעל אנרגיה מתאימה לקישור.
את המודל לשיטה בעבודתי ניתן להמשיך ולפתח ולהשליך על חלבונים אחרים בטבע. הבנת תהליך הקישור בין החלבונים תסייע, בין השאר, בהתאמת שתלים מתאימים לחולה הנזקק להם, ותאפשר דחייה מינימאלית של שתל בגוף חולים.
חזרה לראש העמוד - השפעה של חומרים המעודדים חלוקה של תאים על שעתוק הגן Antizyme Inhibitor
שם המתחרה: יגאל נזר
ביה"ס: הגימנסיה הריאלית ע"ש קררי, ראשון לציון
מוסד אקדמי: מכון ויצמן למדע, רחובות
מורה מלווה: גב' מאשה שפי
מנחה: גב' אלונה קרן-פז
פוליאמינים הינם שרשראות פחמניות בעלות תפקיד מרכזי בתהליך גדילה וחלוקה של תאים תקינים וממאירים. עקב חשיבותם הרבה בקיום תהליכי החיים בתא, ריכוזם מפוקח בקפידה ע"י מנגנונים מורכבים. החלבון Antizyme Inhibitor) AzI) משתתף בבקרת סינתזת פוליאמינים.
במהלך המחקר אזור בקרה של הגן AzI ואחריו גן מדווח, המשובטים לפלסמידים, הוחדרו לתאי עור מעכבר (NIH3T3), בשיטה של טרנספקציה. התאים טופלו בחומרים מעודדי גדילה, ונבדקה השפעתם על ביטוי החלבון AzI. נמצא כי החומרים: סרום ו- Epidermal growth factor מביאים לעלייה בביטוי של AzI - שתפקידו הוא תפקיד של בקרה חיובית על רמות פוליאמינים בתא. תגלית חשובה נוספת היא זיהוי רצף ספציפי באזור הבקרה של הגן AzI, אשר מגיב לסיגנלי הגדילה הנמצאים בסרום.
הממצאים הללו תורמים להבנה טובה יותר של הקשר בין פוליאמינים לבין גדילה תאית - אחד מתהליכי החיים הבסיסיים ביותר. תוצאות מחקר זה מקרבות את היום בו ניתן יהיה לפתח תרפיות אנטי סרטניות, ספציפיות ובטוחות, המבוססות על פוליאמינים.
חזרה לראש העמוד - השפעת דלקת על תהליך הרגנרציה (התחדשות) של תאי ß בלבלב
שם המתחרה: רביד בן-אבו
ביה"ס: התיכון למדעים ולאמנויות ירושלים
מוסד אקדמי: האוניברסיטה העברית, הדסה עין כרם, ירושלים
מורה מלווה: גב' חנה שרף
מנחה: מר תומר ניר
סוכרת מסוג 1 הינה מחלה אוטואימונית שבה המערכת החיסונית של הגוף תוקפת את תאי ß שבלבלב האחראים על ייצור האינסולין. היעדר אינסולין גורם להצטברות גלוקוז במערכת הדם במקום בתוך התאים - תופעה שגורמת נזק רב למערכות הגוף. סוכרת מסוג 2 היא מחלה שבה אמנם מיוצר אינסולין בגוף, אך רגישות תאי-הגוף אליו יורדת - תופעה המתוארת כתנגודת לאינסולין. במהלך השנים יורד ייצור האינסולין בסוג זה והמצב הופך דומה לסוכרת מסוג 1. כיום, נעשים מאמצים למצוא מרפא לסוכרת המייסרת כ- 200 מיליון איש, וביניהם האפשרות לטיפול רגנרטיבי לשיקום ולהתחדשות תאי ß קיימים.
מטרת מחקרי לקדם פיתוח טיפול רגנרטיבי לתאי ß הפגומים בקרב חולי סוכרת. בעבודה בחנתי: האם קיימת מעורבות של דלקת בהליך הרגנרציה של תאי ß, והאם היווצרות הדלקת תורמת לרגנרציה. ממודל המדמה סוכרת בעכברים התקבל כי ישנה מעורבות של דלקת ברקמה בתהליך הרגנרציה של תאי ß. עוד נמצא כי מתן תרופה אנטי-דלקתית בשלב התגובה המידית לאחר הנזק, הוא בעל תרומה חיובית לרגנרציה של תאי ß. תוצאות אלה שופכות אור נוסף על מנגנון הרגנרציה של תאי ß לקידום דרכי ריפוי.
חזרה לראש העמוד - BTRCP - להרוג את השליח - מיפוי תפקודיו של הגן ß-TrCP ע"י השתקת הביטוי החלבוני (mRNA) של אחד האיזופורמים שלו בשיטת KnockDown
שם המתחרה: הדר מזיג
שם ביה"ס: התיכון למדעים ולאמנויות, ירושלים
מוסד אקדמי: ביה"ח הדסה עין כרם, ירושלים
מורה מלווה: גב' חנה שרף
מנחים: ד"ר קובי בן-ברק, גב' נעמה גנרק
אבני הבניין של גופנו הם החלבונים- הם מהווים את מרבית השלד התאי ואנזימי גופינו, וכמו כל דבר בגוף, גם הם נוטים "להתקלקל". בשנת 2004 קיבלו אברהם הרשקו ואהרון צ'חנובר מהטכניון פרס נובל לכימיה על גילוי מערכת שתפקידה לאתר ולבקר חלבונים פגומים בתא, ע"י סימונם במולקולת יוביקוויטין כאות להשמדה.
ß-TrCPהוא חלבון מבקר במערכת זו והוא אחראי לשמירת תקינותה של קבוצה רחבה של חלבונים, אותם הוא קושר ושולח להשמדה כאשר הם פגומים. מחקרי התמקד בניסיון להשתיק את הגן ע"י שימוש בשיטה זוכת הנובל KnockDown הכוונה הייתה לחקור את השפעת ההשתקה על תפקוד האורגניזם, ובכך לפענח את תפקיד הגן.חשיבותו של ß-TrCP היא בסובסטרטים שלו - דהיינו בחלבונים המבוקרים על ידו. כולם מעורבים בתהליכים תאיים, שכאשר הם משתבשים נוצרות בגוף מחלות ובעיקר סוגים שונים של סרטן. גילוי תפקודו המדויק של ß-TrCP יכול לשפוך אור על הדרך בה הוא מבקר כל סובסטרט ומהי "מנת אשמתו" בתהליך היווצרות מחלה כלשהי. בעזרת מיפוי כוללני של תפקודי הגן נוכל בעתיד לגלות כיצד ניתן לרפא, ואולי אף למנוע מראש, מחלות קשות ורבות בעזרת טיפול גנטי.
חזרה לראש העמוד - אבולוציה במבחנה - חקר תופעת המיקום הכפול של חלבון הפומראז
שם המתחרה: דיקלה גלברד
ביה"ס: התיכון למדעים ולאמנויות, ירושלים
מוסד אקדמאי: האוניברסיטה העברית, הדסה עין כרם, ירושלים
מורה מלווה: גב' חנה שרף
מנחים: מר שמעון שפר, מר אוהד יוגב, פרופ' עפרי פינס
מטרת עבודה זו הינה חקר תופעה ייחודית שהיא מיקום כפול של חלבון הפומראז. זהו חלבון הממוקם ביותר ממדור תאי אחד אך מקודד ע"י גן אחד בלבד. חלבון הפומראז ממוקם במיטוכונדריה ובציטוזול, מיקום שנשמר בכל האורגניזמים האאוקריוטים (בעלי גרעין תא) החל מהיצור הפשוט - שמר האפייה, וכלה ביצור המורכב - האדם. במיטוכונדריה חלבון הפומראז משתתף בתהליך הנשימה התאית והוא חיוני לקיומה. לעומת זאת, תפקידו בציטוזול נותר עד היום בגדר שאלה. העובדה שפומראז נשמר בציטוזול בכל היצורים האאוקריוטים מרמזת על יתרון אבולוציוני ועל תפקיד פיזיולוגי הכרחי בתא.
עבודתי מנסה לאפיין את המנגנון התאי המאפשר לחלבון המקוּדד ע"י גן אחד להגיע לשני מדורים. פענוח מנגנון ההתפלגות הייחודי של פומראז יוכל לשפוך אור על מחלות הנובעות ממיקום לא תקין של החלבון וישפר את הבנתנו לגבי התפלגות של חלבונים נוספים המקוּדדים ע"י גן יחיד.
חזרה לראש העמוד