ד"ר סרגיי סמנוב הוא זוכה פרס קלור

הכימאי ממכון ויצמן חוקר את היווצרותן של צורות חיים

english

חוקרים חדשים

תאריך: 1 נובמבר, 2018
מקור: 
Weizmann homepage
Dr. Sergey Semenov

Dr. Sergey Semenov

פרס סר צ'ארלס קלור, המוענק בכל שנה למדען מבטיח שהצטרף מכון ויצמן, יוענק השנה לד"ר סרגיי סמנוב מהמחלקה לכימיה אורגנית. מחקרו פורץ הדרך של ד"ר סמנוב שופך אור על היווצרותן של צורות חיים משורשיהן האורגניים.

את הפרס תעניק ל"דר סמנוב דיים ויויאן קלור דאפילד, תומכת  ותיקה של מכון ויצמן, בארוחת צהריים חגיגית, שתתקיים ב-5 בנובמבר במסגרת האסיפה הכללית השנתית ה-70 של המועצה הבינלאומית.

ד"ר סמנוב הצטרף למכון השנה, אחרי פוסט-דוקטורט באוניברסיטת הרווארד ובאוניברסיטת ראדבוד ניימכן שבהולנד. את התואר השני בכימיה קיבל בהצטיינות מאוניברסיטת מוסקבה ב‑2006, ואת הדוקטורט בכימיה קיבל בהצטיינות מאוניברסיטת ציריך ב‑2010. אחד מתחומי המחקר העיקריים שלו הוא תופעת האוטוקטליזה – תגובה כימית שיכולה להתחיל עצמאית ולהימשך עצמאית.

איך האוטוקטליזה עובדת?

 

אחד מסימני ההיכר של חיים הוא יכולת השכפול העצמי בכל רמה, החל במולקולות בודדות וכלה באורגניזמים שלמים. תאי העור, הדם והשיער שלנו – והדי אן אי כמובן – מתחדשים כל הזמן. אבל מה שנראה פשוט בתא חי או בבקטריה, כמעט בלתי אפשרי לשחזור במעבדה רק באמצעות חומרים כימיים ותרכובות אורגניות (שאינן חיות).

מכאן עולה השאלה איך נוצרו צורות החיים הראשונות. לחוקרים הוצב אתגר: ליצור את המולקולות הראשונות שמסוגלות להשתכפל מעצמן. כשחוקרי כימיה אורגנית כמו ד"ר סמנוב מסתכלים על מערכות חיות, הם רואים רשת מורכבת של תגובות כימיות. החיים תלויים ביכולת להמשיך לקיים את התגובות האלה באופן עצמאי, וזהו תהליך האוטוקטליזה. מחקריו של ד"ר סמנוב על אוטוקטליזה ורשתות ביולוגיות מספקים תובנות חדשות על ראשיתן האורגנית של צורות חיים.

כדי להיטיב להבין איך עובד תהליך אוטוקטליטי, ד"ר סמנוב ועמיתיו עזרו ליצור את הדוגמה הניסויית הראשונה של רשת אוטוקטליטית פשוטה שהצליחה לווסת את עצמה ולהגיב לשינויים בסביבתה. הרשת הזאת לא רק הצליחה לייצר ולשקם קטליזטורים בעצמה, אלא גם הגיבה לשינויים בתנאים, כגון מחסור בחומרי גלם או עודף, בהאטה או האצה של ייצור מוצרי הקצה.

לכימיה תפקיד מפתח

 

מערכות המווסתות את עצמן כמו המערכת שד"ר סמנוב ועמיתיו יצרו, נותנות לחוקרים הזדמנות לערוך ניסויים בהרכבים כימיים שונים כדי להגדיל את הסיכויים לשכפול עצמי. יותר מזה, עבודתו יכולה לעזור לתאר את המנגנונים הבסיסיים של שכפול עצמי ברמה המולקולרית. במעבדתו החדשה ד"ר סמנוב מתכנן ליצור רשתות מורכבות יותר ויותר של תגובות כימיות.

אף על פי שהמרחק בין רשת מלאכותית כזאת לבין יצירת חיים במבחנה עדיין רב, ד"ר סמנוב מאמין שהיא יכולה לעזור לנו להבין טוב יותר את הגורמים שהובילו להיווצרות חיים בכדור הארץ. לכימיה של האוטוקטליזה יש כאן תפקיד מפתח. היצירה והכוונון עדין של מערכות אוטוקטליטיות מלאכותיות, היכולות להגיב היטב לתנאי סביבה משתנים, הם גם אבני יסוד ביצירתם של  חומרים מתקדמים וחכמים שיכולים להגיב לסביבתם.

Dr. Sergey Semenov is supported by the Benoziyo Endowment Fund for the Advancement of Science, the Sir Charles Clore Prize, the Ilse Katz Institute for Material Sciences and Magnetic Resonance Research, and the Irving and Azelle Waltcher Endowed Research Fund in honor of Professor Moshe Levy