כאן מדע | טכנולוגיה

חוקרי הטכניון: איך מתאפשר דו-קיום ארוך בין חיידקים בים לבין הווירוסים שמדביקים אותם

0
0

את הפרסום מביא כתב העת המדעי היוקרתי “נייצ’ר”; “חיפשנו ציאנובקטריה עמידים לוירוסים, כדי לבדוק מה מוביל לעמידות זו”, אומרות החוקרות, ד”ר דבי לינדל (Dr. Debbie Lindell), מרצה בכירה בפקולטה לביולוגיה, והדוקטורנטית שרית אברני, מסבירות, כי; “השתמשנו בטכנולוגיה חדשה, המאפשרת לרצף מחדש את הגנום, בעלות זולה יחסית, דבר שאפשר לנו לבדוק זנים רבים ולעשות עבודה מעמיקה”.
חוקרי הטכניון: איך מתאפשר דו-קיום ארוך בין חיידקים בים לבין הווירוסים שמדביקים אותם
חוקרי הטכניון: איך מתאפשר דו-קיום ארוך בין חיידקים בים לבין הווירוסים שמדביקים אותם

כיצד מתאפשר דו-קיום ארוך טווח בין חיידקים בים לבין הווירוסים שמדביקים אותם? שאלה זו הטרידה מדענים במשך שנים רבות. עתה מצאו חוקרי הטכניון מהפקולטה לביולוגיה תשובה לשאלה זו. כך מגלה כתב העת המדעי היוקרתי “נייצ’ר” – Nature, כתב עת מדעי מהוותיקים ומהמפורסמים ביותר.

דו-קיום זה, מתאפשר הודות לשונות באוכלוסיית החיידקים בתכולת הגנים המאפשרים את הצמדות הוירוסים לחיידקים והדבקתם. ציאנובקטריה, הכחוליות (שם מדעי: Cyanobacteria, או בתעתוק לעברית: “ציאנובקטריה”; נקראות גם חיידקים כחוליים), הם חיידקים המבצעים פוטוסינתזה בדומה לצמחים.

החשיבות האקולוגית שלהם טמונה ביצור סוכרים המהווים את בסיס מארג המזון ב-ים, וביצירת חמצן שכלל היצורים על פני כדור הארץ, נושמים. כמו כן, הציאנובקטריה קולטים פחמן דו-חמצני (CO2), שהוא גז חממה האחראי ל’שינויי אקלים’, ובכך מצמצמים את כמותו באטמוספירה.

הדו-קיום בין כמויות גדולות של ציאנובקטריה לבין ה’ווירוסים’ שמדביקים אותם נמשך מיליוני שנים, ומאפשר את המשך מילוי תפקידם האקולוגי החשוב של הציאנובקטריה. באופן תיאורטי כמות כזו של וירוסים היתה אמורה לגרום לקריסת אוכלוסיית הציאנובקטריה.

אחד המנגנונים שיכולים להסביר את הדוקיום של הווירוסים והציאנובקטריה הוא שבאוכלוסיית הציאנובקטריה קיימים פרטים העמידים לווירוסים, וכן כאלו שרגישים אליהם.

“חיפשנו ציאנובקטריה עמידים לוירוסים, כדי לבדוק מה מוביל לעמידות זו”, אומרות החוקרות, ד”ר דבי לינדל (Dr. Debbie Lindell), מרצה בכירה בפקולטה לביולוגיה, והדוקטורנטית שרית אברני, מסבירות, כי; “השתמשנו בטכנולוגיה חדשה, המאפשרת לרצף מחדש את הגנום, בעלות זולה יחסית, דבר שאפשר לנו לבדוק זנים רבים ולעשות עבודה מעמיקה”.

השתיים, נטלו זנים של ווירוסים, וציאנובקטריה, ערבבו וגידלו אותם. “רוב הציאנובקטריה מתים שכן הווירוסים הורגים אותם” – מסבירה אברני; “המעט ששרדו הם למעשה חיידקים שהווירוסים לא יכלו להם.

“ציאנובקטריה” (חיידקים כחוליים), דו-קיום ארוך בין חיידקים בים לבין הווירוסים שמדביקים אותם

הפקנו וריצפנו את ה’גנום’ שלהם ומצאנו את ה’מוטציות’ שהביאו לעמידות הזו ואת מיקומן בגנום הציאנובקטריה. רוב המוטציות היו בגנים שאחראים ליצור חלבונים המשפיעים על מבנה פני השטח של הציאנובקטריה. המוטציות למעשה מנעו מהווירוס להיכנס לתוכן.

החוקרות דר’ לינדל, והדוקטורנטית אברני, עבדו בשיתוף עם ד”ר איתי שרון, פוסט-דוקטורנט מ’הטכניון’, עם ד”ר רותם שורק, והדוקטורנט עמרי וורצל מ’מכון ויצמן’.

החוקרים, מצאו כי מרבית המוטציות נמצאו באזור ספציפי בגנום הנקרא; “אי גנומי”. זהו אחד מחמישה “איים גנומיים”, הידועים בקבוצה זו של ציאנובקטריה. איים אלו הם אזורים בהם תכולת הגנים שונה בין פרטים שונים באוכלוסיות בטבע.

בליל זה של גנים, מקורו לא באבותיהם אלא ביצורים אחרים לחלוטין. לעומת זאת, מרבית הגנום מכיל את אותם הגנים המאורגנים בסדר זהה בכל הפרטים באוכלוסיה.

משמעות מיקום המוטציות באי גנומי היא שחלק קטן מהאוכלוסייה מכיל את הגנים שמאפשרים לווירוס מסוים להדביק אותם, וחלק אחר של האוכלוסייה מכיל גנים שונים שמאפשרים לווירוס אחר להדביק אותם, וכן הלאה, כך שאוכלוסיית הציאנובקטריה מורכבת מתתי קבוצות רבות, כל אחת הנדבקת על ידי חלק אחר של אוכלוסיית הווירוסים.

במצב כזה, קיים סיכוי נמוך מאד שווירוס יצליח למצוא ולהדביק ציאנובקטריה מתאים לו במהלך חייו. כך נמנעת קריסת אוכלוסיית הציאנובקטריה, ונוצר דו-קיום ארוך טווח.

השלכות נוספות לממצאים אלה הן שעל ידי מנגנון זה, וירוסים “מעודדים” את קיומה של שונות גבוהה בתכולת הגנים באיים הגנומיים של אוכלוסיות הציאנובקטריה, ובדרך זו משפיעים על ’אבולוציית הגנום’ שלהם. שונות זו עשויה לאפשר לציאנובקטריה לשרוד בתנאי סביבה משתנים.

0
0



אודות הכותב

כתב כאן ישראל

כתב כאן ישראל | כאן נעים, הוא חבר מערכת ו/או מידע שהובא / נשלח על ידי פרטיים ואו מוסדות ואו על ידי כותב שבחר להישאר בעילום שם ונבדק לפני פרסומו על ידי מערכת האתר. פניות בדואר האלקטרוני אל כתב אתר כאן נעים: kanisrael2018@gmail.com

Add Comment

Click here to post a comment

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.

ארכיון כתבות ‘כאן ישראל’

ברכת ראש הממשלה נתניהו ליום העצמאות ה-75

הדלקת המשואות ופתיחת חגיגות יום העצמאות

דבר ראש הממשלה ביבי נתניהו

דילוג לתוכן