תאי זומבים בים: וירוסים שומרים על החיידקים הימיים הנפוצים ביותר

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


מי האוקיינוס ​​המקיפים את האי הגרמני Helgoland מספקים סביבה אידיאלית לחקר פריחת אצות אביב, מוקד מחקר במכון מקס פלנק למיקרוביולוגיה ימית מאז 2009. במחקר קודם, מדעני מקס פלנק צפו בקבוצת חיידקים בשם SAR11 לצמוח מהר במיוחד במהלך הפריחה הללו. עם זאת, למרות שיעורי הצמיחה הגבוהים שלהם, השפע של SAR11 ירד בכ-90% במשך חמישה ימים. זה הצביע על כך שהתאים הושמדו במהירות על ידי טורפים ו/או זיהומים ויראליים. כעת, חוקרי מקס פלאנק חקרו מה בדיוק מסתתר מאחורי התופעה הזו.

פרסומת

מציאת הפאג'ים המדביקים את SAR11

"רצינו לברר אם המספרים הנמוכים של SAR11 נגרמו על ידי פאג'ים, כלומר וירוסים שמדביקים באופן ספציפי חיידקים", מסביר יאן ברוואר, שערך את המחקר במסגרת עבודת הדוקטורט שלו. "התשובה לשאלה הפשוטה לכאורה הזו הייתה מתודולוגית מאוד מאתגרת."

כיצד פועלת זיהום הפאג'ים? פאגים מדביקים חיידקים על ידי החדרת החומר הגנטי שלהם לתוכם. כשהם שם, הוא משכפל, ומנצל את הריבוזומים החיידקיים כדי לייצר את החלבונים הדרושים לו. חוקרים מברמן השתמשו בטכנולוגיה שאפשרה להם "לעקוב" אחר החומר הגנטי של הפאג' בתוך התא. "אנחנו יכולים לצבוע את גני הפאג' הספציפיים ואז לראות אותם מתחת למיקרוסקופ. מכיוון שאנחנו יכולים גם לצבוע את החומר הגנטי של SAR11, אנחנו יכולים לזהות בו זמנית תאי SAR11 נגועים בפאג'", מסביר יאן ברוואר.

למרות שזה עשוי להיראות פשוט, הבהירות הנמוכה והגודל הקטן של גני הפאג' גרמו למחקרים לאתגר אותם לזהות אותם. עם זאת, אלפי תמונות מיקרוסקופ נותחו בהצלחה, והביאו כמה חדשות מרגשות.

"ראינו שחיידקי SAR11 נמצאים תחת התקפה מסיבית של פאג'ים", אומר יאן ברוור. "בתקופות של צמיחה מהירה, כמו אלו הקשורות לפריחת אצות אביביות, כמעט 20% מהתאים נדבקו, מה שמסביר את מספר התאים הנמוך. לכן, הפאג'ים הם החוליה החסרה שמסבירה את התעלומה הזו".

תאי זומבים: תופעה עולמית

להפתעת המדענים, התמונות חשפו עוד יותר. "גילינו שחלק מתאי ה-SAR11 הנגועים בפאג' כבר לא הכילו ריבוזומים. תאים אלו נמצאים כנראה במצב מעבר בין חיים למוות, ולכן קראנו להם תאי זומבי", מסביר ברואר.

תאי זומבים מייצגים תופעה חדשה שנצפתה לא רק בתרביות SAR11 טהורות, אלא גם בדגימות שנאספו מול Helgoland. יתר על כן, ניתוח דגימות מהאוקיינוס ​​האטלנטי, הדרומי והאוקיינוס ​​השקט חשף נוכחות של תאי זומבים, מה שמעיד על כך שתופעה זו מתרחשת ברחבי העולם.

"במחקר שלנו, תאי זומבים מהווים עד 10% מכלל התאים בים. ההתרחשות העולמית של תאי זומבים מרחיבה את ההבנה שלנו לגבי מחזור הזיהום הנגיפי", מדגיש ברוור. "אנו חושדים שבתאי זומבים, חומצות הגרעין הכלולות בריבוזומים מתפרקות וממוחזרות ליצירת DNA פאג' חדש".

ברואר ועמיתיו משערים שלא רק חיידקי SAR11, אלא גם חיידקים אחרים, יכולים להפוך לזומבים. לפיכך, הם רוצים להמשיך ולחקור את התפוצה של תאי זומבים ותפקידם במחזור הזיהום הנגיפי.

"ממצא חדש זה מוכיח שאוכלוסיית SAR11, למרות התחלקות כה מהירה, נשלטת ומווסתת באופן מסיבי על ידי פאג'ים", מדגיש ברואר. "SAR11 חשוב מאוד למחזורים ביו-גיאוכימיים גלובליים, כולל מחזור הפחמן, ולכן יש להגדיר מחדש את תפקידם באוקיינוס. העבודה שלנו מדגישה את תפקיד הפאג'ים במערכת האקולוגית הימית ואת החשיבות של אינטראקציות מיקרוביאליות באוקיינוס".



קישור לכתבת המקור – 2024-05-17 18:15:33

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר