חיידקים חיים בסביבות שלעתים קרובות צפופות בחיידקים המתחרים על משאבים מוגבלים. למשל בקרקע או במעי שלנו. לשם כך הם פיתחו במהלך האבולוציה מגוון כלי נשק מיקרוסקופיים לחיסול מתחרים. את חלקם אנו מכירים בתור אנטיביוטיקות.
 |
קבוצה אחרת היא של חלבונים המרעילים את החיידק השכן, למשל על ידי פירוק דופן התא שלו או ה-DNA שלו. אבל יש שתי בעיות בכך:
1. איך אני כחיידק תוקף אעביר את הרעלן לתא המטרה?
2. איך אני לא אהרוג את עצמי בתהליך?
את הבעיה הראשונה פתרו על ידי ייצור מערכות שיגור רעלנים, נקראים בתחום גם מערכות הפרשה. אלו מבני חלבונים גדולים שמשגרים רעלן מתא אחד לתא אחר. אחת המגניבות שבהן נקראת T6SS והיא די נפוצה בחיידקים. זו מערכת שיגור שנבנית בחיידק התוקף עם מעין טיל חלבוני שבקצהו יש רעלנים. היא עוברת כיווץ כמו מזרק ומעבירה כך את הטיל עם הרעלן לתא שכן. כדי שהטיל יחדור לחיידק המטרה הוא מסתיים בחלבון חד שמשמש כשפיץ שידקור את דופן התא של חיידק המטרה. כדי להתגבר על עמידות כנגד רעלנים שונים אצל חיידק המטרה פותח ארסנל גדול של רעלנים אפשריים שתוקפים מגוון מטרות כך שהחיידק המותקף יתקשה לפתח חסינות כנגדם.
 |
עכשיו בעיה 2: איך התוקפן מתגונן מרעלן?
לרוב על ידי חלבון אנטי-רעלן אשר מנטרל את הרעלן. כך מונעים גם מצב שבו אני יורה בטעות על חיידק שהוא קרוב משפחה. אם יהיה לו את האנטי-רעלן הוא מוגן.
 |
ועכשיו לכמה מאמרים בתחום:
1. לפני 12 שנה תואר מנגנון שכונה דו-קרב של חיידקים. החוקרים מהרווארד מצאו כי חיידק מסויים החמוש ב-T6SS יכול להגיב באלימות אם יורים עליו באותה מערכת. הוא חש פגיעה בממברנה שלו ובונה מערכת שיגור T6SS שיורה בדיוק באותו כיוון של הפגיעה וכך מחסלת בצורת עין-תחת-עין את מי שפתח במלחמה. החוקרים אפילו עשו ניסוי מגניב שבו הם ערבבו מספר חיידקים תוקפניים מאותו הסוג עם החיידק הנוקם. לחלק מהתוקפנים לא היתה מערכת תקיפה פעילה (היו מוטנטים) ולחלקם הייתה את היכולת לתקוף.
 |
החוקרים גילו שהחיידק הנוקם יורה רק על מי שירה עליו ונשאר בשלום עם מי שלא היה אגרסיבי.
הנה פרופ' ג'ון מקלנוס (Mekalanos) מדבר על הניסוי הזה:
2. במאמר אחר תיארו החוקרים איך חיידקי מעיים נשארים אדישים לכל החיידקים האלימים מסביבם שיכולים לתקוף אותם עם T6SS בכל רגע נתון. הם מצאו שבתוך הגנום שלהם יש מערך גדול של גנים לחלבונים אנטי-רעלנים עם מנגנון לקליטת גנים נוספים כאלו. כך החיידק מוגן ממגוון רעלנים שישוגרו אליו.
3. בקבוצה שלי פיתחנו שיטה חישובית חדשה לאתר המון גנים של רעלנים בשימוש חיידקים, חלקם משוגרים על ידי T6SS וחלקם על ידי מערכות שיגור אחרות. הרעלנים מחסלים תאים במגוון שיטות ולהפתעתנו חלקם נועדו לחיסול פטריות.
לפעמים אפשר לראות במיקרוסקופ את החיידקים בונים את הטיל הגדול לקראת שיגור, כמו בצילום הזה:
 |
כחלק ממלחמת החימוש ישנם חיידקים שרכשו כמה מערכות שיגור כאשר כל אחת נועדה לצורך אחר (למשל לתקיפת תאי אדם או תאי חיידקים) וחמושה במגוון רעלנים. ההפעלה שלהן יקרה יחסית באנרגיה ולכן חיידקים מווסתים את הפעילות שלהן רק לתנאים שבהן מערכות המלחמה האלו תהיינה דרושות.
אה! ונזכרתי בעוד מאמר ממש מגניב שבו הראו ממש מנגנון של "הרצחת וגם ירשת":
החיידק הגורם לכולירה הורג חיידקים ואז מפעיל מנגנונים לגנוב את ה_DNA מה'פגרים' שלהם וכך לאפשר לקלוט DNA זר לגנום שלו ולקבל גנים שימושיים חדשים מהקורבן.
הלוואי שנמשיך להתעסק רק במלחמות חיידקים.
ד"ר אסף לוי - המחלקה למחלות צמחים ומיקרוביולוגיה, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית
פורסם בטוויטר (X) של המחבר - יולי 2025
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה