בצל הוא אחד החברים הוותיקים ביותר של האנושות - מתן מזונות (ודמעות) לפחות 5, 000 שנה.
רק במהלך העשורים האחרונים החלו החוקרים להבין מדוע פרוסת בצל גולמי גורמת לנו לבכות. ומאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת ACS Chemical Biology מציג את החלק האחרון של הפאזל, ומקניט כיצד נוצר הכימיקל העיקרי המגרה את העין של הבצל.
ההשפעה המייצרת דמעה - או כושרית - של בצל היא סוג של לוחמה כימית המשמשת את הצמחים בכדי להדוף טורפים ו שפים בעלי סכין כאחד. אך הצעדים המתקיימים עם אותה פרוסה ראשונה לעור הדק של הבצל הם מורכבים.
כפי שמדווח אשטון יון ב- Discover, תאי הבצל מכילים כיסי נוזלים מלאים באנזים הנקרא allinase. כאשר נחתכים בצל, שקעים אלה מתפרצים ומשחררים את האלינאז אשר מגיב לאחר מכן עם חומצות האמינו של הבצל ליצירת חומצה סולפנית.
לאחר מכן, חומצה סולפנית נכנסת לתגובה אחרת, בעזרתה אנזים הידוע בשם גורם lachrymatory factor synthase (LFS), היוצר תרכובת הפכפך המכונה גורם lachrymatory factor (LF) המפלית באוויר ומגיבה בעצבים של הקרנית שלך, גורם לדמעות בלתי נשלטות.
עשרות שנים לקח את התהליך הזה, אומר מרסין גולצ'אק, מחבר המחקר והפרופסור לרוקחות באוניברסיטת קייס ווסט. בעוד החוקרים גילו כי LF היה המגרה את העיניים העיקרי בשנות השבעים, הם לא גילו את האנזים LFS עד שנת 2002. אך הבנת האופן בו LFS מסייעת בייצור LF הוכיחה את עצמה עוד יותר בגלל חוסר היציבות והנטייה של LF להתאדות.
כדי להתמודד עם שאלה זו, גולצ'אק וצוותו נאלצו להיות יצירתיים. הם הצליחו ליצור גבישים יציבים של האנזים LFS על ידי קשירתו לתרכובת יציבה יותר, אלכוהול קרוטיל. לאחר מכן הם בדקו את מבנה האנזים, שגילה כי התרכובת דומה לסופרפמילי שנחקר היטב של חלבונים הנקרא START. על ידי השוואה בין חלקים מהאנזים LFS בו תרכובות אחרות נקשרות לאתרים דומים בחלבוני START, החוקרים הקניטו את השלבים כיצד הופכת חומצה סולפנית ל- LF.
בעוד שפתרון פאזל הבצל הוא נוצה בכומתה, הצוות של גולצ'אק מעוניין יותר במה שהאנזים יכול לספר להם על חלבונים אנושיים. "אנחנו לא עובדים עם צמחים בכלל, אנחנו חלק מבית ספר לרפואה", הוא אומר ל- Smithsonian.com. המעבדה שלנו חוקרת חלבונים המעורבים בהובלת מטבוליטים. אבל מבנה ה- LFS וצורתו דומה למה שיש לנו בבני אדם, ולכן החלטנו לבדוק את זה. "
עם זאת, לתגלית יכולות להיות השלכות על החקלאות. בשנת 2015 החוקרים היפנים שגילו את LFS גילו שהם יכולים לייצר בצל פחות דומעת על ידי הפצצת הנורות ביונים, המפרקים את האנזימים המעורבים בתגובת השרשרת שמובילה ל- LF. בשנת 2008, קבוצת חוקרים אחרת בניו זילנד הפיקה בצל נטול דמעה על ידי חיתוך הגן המייצר LFS מגנום הבצל. אף אחת משתי הטכניקות הללו לא הביאה עדיין בצל נטול דמעה לשוק.
גולצ'אק אומר כי הידיעה כיצד LFS מייצר LF יכולה לעזור לחוקרים לתכנן מעכב כדי למנוע היווצרות של המתחם המעורר דמעות, שעשוי להיות פחות שנוי במחלוקת מאשר שינוי גנטי. "אתה יכול לתכנן פתרון או ריסוס בעזרת המעכב. אני לא יודע אם זו גישה טובה ", הוא אומר. "אנחנו לא רודפים אחרי זה. נניח לחבר'ה היפנים לבדוק את זה. "
עד אז, נסה לצנן את הבצלים שלך לפני שאתה פורס כדי להאט את שחרורם של אותם אדים מזיקים.
