|   15:07:40
דלג
מועדון VIP
להצטרפות הקלק כאן
בימה חופשית ב-News1
בעלי מקצועות חופשיים מוזמנים להעביר אלינו לפרסום מאמרים, מידע בעל ערך חדשותי, חוות דעת מקצועיות בתחומים משפט, כלכלה, שוק ההון, ממשל, תקשורת ועוד, וכן כתבי טענות בהליכים בבית המשפט.
דוא"ל: vip@news1.co.il
כתבות מקודמות
כתיבת המומחים
אפל ווטש: מהפכת הטכנולוגיה על פרק כף ידך
קבוצת ירדן
למה לעשות תואר שני במנהל עסקים?

דע את עצמך

כיצד פועלת המערכת החיסונית של החיידקים? מדענים ממכון ויצמן למדע ומאוניברסיטת תל אביב חשפו את המנגנון שבאמצעותו מבדילה המערכת החיסונית של החיידקים בין הדנ"א של הנגיפים שמדביקים אותם לבין הדנ"א שלהם-עצמם
16/06/2015  |   מכון ויצמן למדע   |   כתבות   |   מכון ויצמן   |   תגובות
מימין: פרופ' רותם שורק וד"ר גיל אמיתי ליד הפסל "שואפת לכוכבים", מעשה ידי הפסלת פיליס קושלנד [צילום: רואיה מידן וצלמי מכון ויצמן למדע]
לחיידקים יש מערכת חיסונית "לומדת" [צילום אילוסטרציה: AP/Ed Wray]

   רשימות קודמות
  השוויון עדיין חסר באקדמיה
  מניעה, טיפול ופיצול
  יחידים ומיוחדים
  כוחות משיכה קוונטיים
  הקוטב הפנימי

לעיתים קרובות אנו מתייחסים לחיידקים כאל גורמי מחלות, אך גם חיידקים יכולים "לחלות". נגיפים, הקרויים פג'ים, תוקפים חיידקים ומתרבים בתוכם. החיידקים, מצידם, נלחמים בנגיפים אלה באמצעות מערכת חיסונית ייחודית. כמו המערכת החיסונית שבגופנו, גם המערכת שפיתחו החיידקים מבוססת על יכולת לזהות גורמים זרים, ולהבחין בינם לבין מרכיבים של החיידק עצמו. הבחנה זו מהווה את האתגר העיקרי מולו ניצבת כל מערכת חיסונית. מדענים ממכון ויצמן למדע ומאוניברסיטת תל אביב חשפו את המנגנון שבאמצעותו מבדילה המערכת החיסונית של החיידקים בין הדנ"א (דנ"א) של הנגיפים שמדביקים אותם לבין הדנ"א שלהם-עצמם. ממצאים אלה פורסםו באחרונה בכתב-העת המדעי Nature.

"פג'ים נפוצים לא פחות מחיידקים, ולעיתים קרובות הם נפוצים אף יותר", אומר פרופ' רותם שורק מהמחלקה לגנטיקה מולקולרית במכון ויצמן למדע. "וכמו כל הנגיפים, גם פג'ים משתמשים במנגנונים המולקולריים של התא המארח כדי לשכפל את עצמם - על חשבון המארח. לכן, אם החיידקים חפצי חיים, עליהם לפתח ולהפעיל מערכת חיסונית יעילה".

ההבנה שלחיידקים יש מערכת חיסונית "לומדת" - כזאת המייצרת זיכרון חיסוני - היא חדשה יחסית, והיא התגבשה רק כאשר התגלתה, לפני מספר שנים, מערכת חיסונית חיידקית לומדת הקרויה CRISPR. זו מערכת מורכבת המאפשרת לחיידק "לזכור" התקפות נגיפים קודמות, ולהתגונן ביעילות מפני התקפות חוזרות של אותם נגיפים. במהלך ההדבקה הראשונה "גונבת" המערכת מקטע קצר מן הדנ"א של הנגיף, ומאחסנת אותו במקום מיוחד בגנום של החיידק. מקטע זה מרכיב את הזיכרון החיסוני, ומערכת ה-CRISPR משתמשת בו כדי לזהות הדבקות חוזרות של אותו הנגיף. המערכת מייצרת מהמקטע גדיל קצר של רנ"א (RNA), והתאמה בין גדיל זה לבין הרצף הגנטי של הנגיף הבא אשר פולש לחיידק מכווינה את המערכת להשמיד את הדנ"א הנגיפי.

זיהוי שגוי של חומר גנטי עצמי - כאילו הוא שייך לפולש זר, עלול לגרום לחיידק לתקוף ולהשמיד חלקים חיוניים שלו-עצמו (מעין מחלה אוטו-אימונית). ההשלכות של טעות כזאת יכולות להיות קטלניות לגבי החיידק. "כאשר יש בתא, בערך, פי 100 יותר דנ"א עצמי מאשר דנ"א זר", אומר פרופ' שורק, "יש מקום להרבה טעויות קטלניות כאלה".

כיצד יודעת מערכת ה-CRISPR "לגנוב" רק חלקים של דנ"א זר, ולא חלקים מהגנום העצמי של החיידק? פרופ' שורק ותלמיד המחקר ד"ר אסף לוי (שכיום מבצע את מחקרו הבתר-דוקטוריאלי בארצות הברית) - בשיתוף עם פרופ' אהוד (אודי) קימרון ותלמידת המחקר מורן גורן מאוניברסיטת תל אביב - התמודדו עם השאלה הזאת, וחשפו מנגנון פעולה מורכב ורב-שלבי. הניסוי שביצעו התמקד בפלסמידים - פיסות דנ"א קצרות ומעגליות אשר מחקות נגיפים - אותם החדירו לתאי חיידקים. המדענים גילו שמערכת ה-CRISPR מזהה את הדנ"א של הפלסמיד, ויוצרת ממנו מקטעים חיסוניים חדשים ביעילות גבוהה, בעוד שאת הדנ"א של החיידק המערכת כמעט שאינה תוקפת. במחקר נבחנו 38 מיליון אירועי חיסון שונים.

בבחינה מדוקדקת של המקטעים שנלקחו מן הפלסמיד גילו המדענים, שהמערכת יודעת לזהות דנ"א אשר משתכפל בקצב גבוה. כך, באופן אירוני, טקטיקת ההישרדות של הנגיף - השתכפלות בכל מחיר - היא המסייעת לחיידק להילחם בו. המדענים הבינו, ששברים קטנים בדנ"א, אשר נוצרים במהלך השכפול, הם המקור למקטע ש"גונבת" מערכת ה-CRISPR והופכת למקטע חיסוני. כאשר נשבר הדנ"א, נכנס לפעולה אנזים אשר מתקן אותו. אנזים זה משתף פעולה עם מערכת ה-CRISPR - ומוביל לאיסוף הדנ"א הזר.

"זיהוי השברים בעותקי הדנ"א כמקור למקטעים חיסוניים חדשים היה פריצת דרך", אומר פרופ' שורק, "אך עדיין לא נתן הסבר מלא לתופעה זו. שברים קורים באופן ספונטני גם בדנ"א של החיידק, ואנחנו עדיין איננו מבינים איך מערכת ה-CRISPR נמנעת מלהתקיף את הדנ"א של החיידק במקרים כאלה".

הפתרון נמצא כאשר הובן תהליך תיקון הדנ"א לעומקו: כאשר מתרחש שבר בדנ"א, אנזים התיקון "מכרסם" מעט מהדנ"א השבור לפני שהוא מתקן את השבר. כשהאנזים פוגש ברצף מסוים של שמונה בסיסים, הקרוי chi site, תהליך הכרסום נפסק, והרצף השבור מתוקן. רצפי ה-chi נמצאים בצפיפות גבוהה מאוד בכל רחבי הגנום של החיידק, כך שאנזים התיקון מכרסם רק מעט דנ"א חיידקי במהלך תיקון השבר. אך בנגיפים, וכן בפלסמידים, רצפי chi הם נדירים מאוד, וכך אנזים התיקון, ואיתו מערכת ה-CRISPR, מכרסמים חלקים נרחבים מהרצף הגנטי הנגיפי בעקבות שבר, ותוצרי הכרסום הם המקור למקטע החיסוני שבו משתמשת מערכת ה-CRISPR. כך, רצפי ה-chi מאפשרים לחיידק לזהות את הדנ"א שלו-עצמו, ומונעים ממערכת ה-CRISPR לתקוף את החיידק עצמו.

"השאלה, כיצד נמנעת המערכת החיסונית של החיידקים מלתקוף את החיידק עצמו, הייתה חידה מרכזית בתחום, ואותה פתרנו", אומר פרופ' שורק. "פתרון החידה לא רק מאפשר לנו להבין את המלחמה היום-יומית בין חיידקים לנגיפים לעומקה, אלא גם פותח לנו חלון לשימושים מושכלים יותר במערכת ככלי ביוטכנולוגי בתעשיית המזון".

מערכת חיסונית חדשה

מערכת ה-CRISPR היא מערכת חיסונית יעילה ביותר, אך היא נמצאת רק ב-40% מהחיידקים. אם כך, איך מתמודדים שאר החיידקים - חסרי ה-CRISPR - עם התקפות נגיפים? במעבדתו של פרופ' רותם שורק גילו באחרונה מערכת חיסונית חדשה לחלוטין, הקרויה BREX. מערכת זו נמצאת ב-10% מכלל החיידקים, ומגינה עליהם מפני טווח רחב של נגיפים. המחקר, שביצעו תלמידת המחקר הילה זברו והחוקרת הבתר- דוקטוריאלית תמרה גולדפרב, פורסם בכתב-העת המדעי EMBO Journal.

פורסם במקור: מגזין 'המכון' - מדע ותרבות בשפה ידידותית
השתתפו ביצירת הכתבה חברי צוות המחלקה לתקשורת, מכון ויצמן למדע.
תאריך:  16/06/2015   |   עודכן:  16/06/2015
מכון ויצמן למדע
מועדון VIP להצטרפות הקלק כאן
ברחבי הרשת / פרסומת
רשימות קודמות
כמו קול סיר (היילי ג'ואל אוסמוט) בסרט "החוש השישי", אביטל גבע ומיכה אולמן מסתכלים עלינו, ורואים אנשים מתים. כן, הם לא סוגרים את הבורג עד הסוף, ומותירים, לכאורה, אפשרות למהפך. אבל התערוכה המשותפת שהם מציגים בגלריה קונטמפוררי ביי גולקונדה, באצירת רון פורר, משחררת לחלל האוויר, מלבד ריח רקב של מים עומדים, בעיקר מפח נפש, שלא לומר ייאוש. שלא לומר חרדה קיומית.
16/06/2015  |  יבשם עזגד  |   כתבות
בשביס זינגר, גדול הסופרים היהודים במאה העשרים וזוכה פרס נובל, היטיב למזג בסיפוריו הנפלאים את חוויותיו האישיות, סיפור חייו הפתלתל וסיפורים אנושיים שסבבו אותו. התמהיל שלו יצר חומר נפלא לסרטים ומחזות שכובשים את הקהל עוד ועוד מאז ועד היום.
16/06/2015  |  עליס בליטנטל  |   כתבות
הקיץ המגיע מסמל לרובנו אבטיח, גלידה וחוף ים. אין כמעט ישראלי שלא מגיע לים לפחות פעם בשנה. לשחות, לתפוס גלים, לגלוש, לחתור על הסאפ, ללכת על החוף, לצלול, לבנות ארמונות בחול, או סתם לחזות בשקיעה כשבריזת הערב נושבת. כולנו רוצים ליהנות מחוף נקי עם חול לבן ונעים וצדפים, אך המצרך הזה - חול נקי - הופך לנדיר. כמות הפסולת הימית והחופית הולכת וגדלה בשנים האחרונות, והוכרה בשנת 2012 על-ידי האו"ם כבעיה שדורשת טיפול מיידי.
16/06/2015  |  גליה פסטרנק  |   כתבות
כולם יודעים, שתלמיד הנפצע בשיעור ספורט בבית הספר - מכוסה על-ידי ביטוח התלמידים בבית הספר. אבל, אם בזמן חופשה ילדכם חלילה נפצע בקניון, או בטיול לאילת, נפצע בטביעה בים, הותקף מינית, נפצע ממכשיר מסוכן, שבר זכוכית, נפגע על-ידי חפץ כבד (נפילת ארון), החליק על שפת הבריכה, הוכש על-ידי נחש, נפגע מקטטה, נפל קורבן להתעללות, נפגע מכוויות, שאף חומר מסוכן, ועוד מרעין בישין - האם יש בנמצא כיסוי ביטוחי?
במהלך ביקור בבית העלמין בקיבוץ בית-השיטה שבעמק חרוד, משכה במיוחד את תשומת ליבי מצבה ועליה הכיתוב הבא: "פני פרח יואן יינג פנלופה בת חנה רות באר ושווי ווה צ'ונג נפטרה ל' בשבט תשס"ח 6.2.2008 - 4.6.1947.
16/06/2015  |  אלי אלון  |   כתבות
השוויון עדיין חסר באקדמיה  /  מכון ויצמן למדע
מניעה, טיפול ופיצול  /  מכון ויצמן למדע
יחידים ומיוחדים  /  מכון ויצמן למדע
בלוגרים
דעות  |  כתבות  |  תחקירים  |  לרשימת הכותבים
אורי מילשטיין
אורי מילשטיין
חיקוי כושל של צה"ל את צבאה של גרמניה הנאצית; רב-אלוף חיים לסקוב ואלוף ישראל טל - אבות השריון של צה"ל; מיתוסים על מהלכי השריון של צה"ל במלחמות; השפעה שלילית של צה"ל, האנטי-אינטלקטוא...
דן מרגלית
דן מרגלית
בעצם מדוע שהח"כים לא יאשרו לעצמם פגרה? אבל לא סתם אלא ללא מגבלת זמן, לכו לפגרה, לכו ואל תשובו
איתמר לוין
איתמר לוין
עם חיוך תמידי והמון סבלנות ואנושיות, חוי טוקר מנהלת בנינוחות דיוני חדלות פרעון - אם כי לעיתים תכונות אלו גורמות לה לאפשר לעורכי דין להאריך מדי ואף לנהל שיחות ממש מתחת לדוכן
לרשימות נוספות  |  לבימה חופשית  |  לרשימת הכותבים
הרשמה לניוזלטר
הרשמה ל-SMS
ברחבי הרשת / פרסומת
ברחבי הרשת / פרסומת
News1 מחלקה ראשונה :  ניוז1  |   |  עריסת תינוק ניידת  |  קוצץ ירקות מאסטר סלייסר  |  NEWS1  |  חדשות  |  אקטואליה  |  תחקירים  |  משפט  |  כלכלה  |  בריאות  |  פנאי  |  ספורט  |  הייטק  |  תיירות  |  אנשים  |  נדל"ן  |  ביטוח  |  פרסום  |  רכב  |  דת  |  מסורת  |  תרבות  |  צרכנות  |  אוכל  |  אינטרנט  |  מחשבים  |  חינוך  |  מגזין  |  הודעות לעיתונות  |  חדשות ברשת  |  בלוגרים ברשת  |  הודעות ברשת  |  מועדון +  |  אישים  |  פירמות  |  מגשרים  |  מוסדות  |  אתרים  |  עורכי דין  |  רואי חשבון  |  כסף  |  יועצים  |  אדריכלים  |  שמאים  |  רופאים  |  שופטים  |  זירת המומחים  | 
מו"ל ועורך: יואב יצחק © כל הזכויות שמורות     |    שיווק ופרסום ב News1     |     RSS
כתובת: רח' חיים זכאי 3 פתח תקוה 4977682 טל: 03-9345666 פקס מערכת: 03-9345660 דואל: New@News1.co.il