חיידקים ונגיפיםבגופנו ישנה מערכת חיסונית אשר מגינה עלינו משלל איומים מבחוץ (למשל מיקרואורגניזמים פתוגניים), ומבפנים (למשל השמדת תאים סרטניים). גם לחיידקים ישנה מערכת חיסונית אשר מגינה עליהם מפני נגיפים התוקפים חיידקים (נגיפים אלו נקראים בקטריופאג'ים או פאג'ים; קיימות הערכות עתידניות באשר לשימוש בהם נגד חיידקים, כאשר עמידות החיידקים לאנטיביוטיקה תגבר). כמו אצלנו, גם החיידקים אמורים להבדיל בין DNA זר לבין ה-DNA שלהם ולפני כמה שנים התגלתה מערכת חיסונית חיידקית לומדת, CRISPR, המצוייה אצל 40% מכלל החיידקים. עד היום לא היה ברור בדיוק כיצד יודע החיידק להבדיל בין DNA זר ל-DNA שלו, אך לאחרונה מחקר ישראלי חשף מנגנון פעולה מורכב ורב-שלבי העומד בבסיס פעולה זו.
המחקר, אשר בוצע על-ידי מדענים ממכון ויצמן למדע ומאוניברסיטת תל אביב על-ידי ד"ר אסף לוי ומורן גורן בהנחייתו של פרופ' רותם שורק ופרופ' אהוד קימרון, חשף ש-CRISPR יודעת לזהות DNA המשתכפל מהר (כפי שקורה עם DNA הנגיף), בזכות גודל כרסום של אנזים תיקון שברים קטנים המתרחשים בזמן החלוקה. כאשר מדובר ב-DNA החיידק, הכרסום נפסק די מהר בעקבות רצף DNA שנקרא chi, רצפים אשר אצל נגיף נדיר מאוד. כך, כאשר מדובר ב-DNA נגיפי, מכרסם האנזים חלקים נרחבים יותר ומטמיע אותם ב-DNA של החיידק לשם זיהוי שלהם על ידי מערכת ה-CRISPR ואז תקיפתם בהווה ובעתיד.
מחקר זה עוזר להבין טוב יותר את המאבק אשר מתנהל בין נגיפים לחיידקים בטבע ויכול לשמש ככלי יעיל עתידני כנגד כל אחד מהם.

 

קישור לתקציר המאמר- אתר כתב העת Nature

קישור לכתבה על הגילוי

קצת על ה-CRISPR

פירות וירקותפירות וירקות, אשר מגיעים אלינו טריים, לעיתים מכילים על גביהם שכבת הצטברות חיידקים אשר נקראת ביופילם (Biofilm). חיידקים אלו מתקשרים אחד עם השני באמצעות הפרשות, ואז מתרבים מאוד, פוגעים בפרי או בירק ואז נהיים פתוגניים (מחוללי מחלות).
סטודנט תואר שני בביו-רפואה בשם מיכאל ברנדויין מהאוניברסיטה העברית פיתח פולימר חדשני בשם Quorum quenching polymer (פולימר הוא מולקולת ענק המורכבת ממספר בלתי-מוגבל של יחידות במתכונת החוזרת על עצמה-ע.ב.ח) אשר מסוגל לכלוא מולקולה בשם TZD-6 המשבשת את התקשורת בין החיידקים וכך פוגעת בהיווצרותם.
פיתוח זה, אשר זכה בפרס קיי של האוניברסיטה העברית, יכול לשמש כציפוי לקרטונים בהם נשלחים הפירות והירקות וגם באריזות מזון קפוא, בשר ועוד, ואז לאפשר חיי מדף יותר ארוכים והפחתת הסכנה הבריאותית כתוצאה מאכילת פרי נגוע. כמו כן הוא יכול לשמש בתחום הרפואה למניעת זיהומים, למשל בקטטרים ובשתלים ובמניעת הצטברות חיידקים בצינורות המים.

מבוסס על ידיעתו של טל בן עזרא, גיליון גלילאו מ"ס 191, ע"מ 40-41.

 

קישור לידיעה-אתר האוניברסיטה העברית

קצת על קרום הביופילם שיוצרים החיידקים

מוטציותנגיפי האיידס, הסארס, הפוליו וכדומה מפתחים כל הזמן מוטציות. מעטים מאותן המוטציות יכולות להיות מסוכנות לאנושות, כאשר המדע עד היום התקשה לזהות את המוטציות הללו ואז להפנות את המשאבים המחקרים בדיוק אל אותן המוטציות.
מחקר חדש של אוניברסיטת חיפה בשיתוף אוניברסיטת קליפורניה הצליח לפתח דרך חדשה לזהות את אותן מוטציות מסוכנות. חוקרי אוניברסיטת קליפורניה פיתחו טכנולוגיה חדשה אשר עוזרת ל"קריאה" נכונה של הגנום ואז ליכולת להבדיל בין הטעויות במכשירי המדידה הקיימים כיום לבין מוטציות אמיתיות ואילו ד"ר ליאוניד ברודסקי ממרכז טאובר לביואינפורמטיקה באוניברסיטת חיפה פיתח שיטה חישובית אשר מזהה את אותן מוטציות נדירות מסוכנות.
במחקר עקבו החוקרים אחרי נגיף הפוליו והצליחו לצמצם את כל שלל המוטציות ל-5 מוטציות עיקריות בעייתיות. מחקר זה יכול להוות דרך לטפל באותן מוטציות עוד לפני שגרמו נזק ופגעו ממש באנשים.

 

קישור לידיעה-אתר Timeout

קצת על מוטציות

Tersicoccus phoenicis
צילום התמונה: NASA/JPL-Caltech

שמירה על סטריליות, משמע על סביבה נקייה מחיידקים, היא דבר חשוב מאוד כאשר מדובר בהרכבה של חלקי חלליות אשר אמורות לעזוב את כדור הארץ- זאת על מנת למנוע זיהום אתרים בחלל. מהסיבה הזו נשמרת רמת סטריליות גבוהה באולמות ההרכבה.
לאחרונה גילתה קבוצת מחקר מקליפורניה, בראשותו של פרג ויישמפאן (Vaishampayan), חיידק אשר מסוגל לחיות גם בסביבות סטריליות. החיידק, אשר אינו מוכר למדע, נקרא על-ידי החוקרים Tersicoccus phoenicis ונמצא גם במרכז החלל ע"ש קנדי בפלורידה וגם במרכז סוכנות החלל האירופאית בגינאה הצרפתית.
עצם יכולתו של החיידק לשרוד בסביבות סטריליות, למרות כל אמצעי החיטוי, מעידה על יכולות אשר יכולות להיות נעדרות אצל חיידקים אחרים- יכולות אשר נחקרות כעת במחקרי המשך.

 

קישור לידיעה- הבלוג של הביולוג ד"ר דרור בר-ני…

קצת על החיידק החדש- ויקיפדיה באנגלית

מחקר חדש באוניברסיטת תל-אביב גילה שיתוף פעולה מפתיע בין חיידקים לפטריות.
המחקר גילה שחיידקים מסוג Paenibacillus vortex מצילים פטריות מסוג Aspergillus fumigates ממקומות מסוכנים עבורן על-ידי נשיאת הפטריות חסרות יכולת התנועה עשרות סנטימטרים.
בתמורה לכך הפטריות יוצרות גשרים על-פני תהומות שאותן החיידקים לא יכולים לעבור וזאת על-ידי יצירת תפטיר (קורים שהפטרייה יוצרת) וכך החיידקים יכולים לעבור.
כך בעצם יכולים חיידקים ופטריות לפלוש, בשיתוף פעולה, לטריטוריות חדשות ולהתפשט באופן יעיל.
המחקר גם מצטרף לסדרת מחקרים אשר מגלים שהחיידקים הם זן בעל התנהגות חברתית מתוחכמת במיוחד.

קישור לידיעה

המאובנים החיידקים התגלו במערב אוסטרליה וחילוף החומרים שלהם אז היה מבוסס על גופרית ולא על חמצן (בדומה לאותם חיידקים אשר חיים כיום במזרקות גיאותרמיות תת-ימיות).
המאובנים המיקרוסקופיים מהווים עדות לקיומם של תאים וחיידקים שחיו בכדור הארץ לפני יותר
מ-3.4 מיליארד שנים. באטמוספירה אז היה חמצן מועט מכיוון שטרם התפתחו צמחים או אצות
כדי לבצע את תהליך הפוטוסינתיזה. האקלים בכדור הארץ היה אז חם, וולקני ואלים ולכן
החיידקים עשו שימוש שימוש בגופרית במקום חמצן (כפי שעושים גם כיום חיידקים באיזורים
מעוטי חמצן כמו במעיינות הידרותרמיים חמים שמעמקי האוקיינוסים).

לידיעה על המחקר

קצת על הגופרית והקשר שלה לתהליכים ביולוגיים

צוות מאוניברסיטת בן-גוריון, שכלל בין השאר את הדוקטורנטית דריה פרילוצקי,
גילה כי בעזרת מדידת עוצמת פליטת האור ניתן לדעת האם זיהום הוא וירלי או חיידקי.

האור מהווה מדד ליכולת התאים הבולעניים (פגוציטים) להיאבק בזיהומים בגוף
האדם ועל יכולת התאים לייצר רדיקלים חמצניים ועוצמתו מרמזת על סוג הזיהום שקיים
בגוף.

כך אפשר יהיה להימנע ממתן אנטיביוטיקה מיותרת שאינה יעילה מול זיהומיים
וירליים.

קישור לכתבה

מערכת החיסון- ויקיפדיה