מדענים מגלים את נגיף אכילת החיידקים הגדול ביותר. זה מטשטש קו בין חי ללא חיים.

Send

נגיפי הרג חיידקים ענקיים אורבים במערכות אקולוגיות ברחבי העולם, ממעיינות חמים ועד אגמים ונהרות של מים מתוקים. כעת, קבוצת חוקרים גילתה כמה מאותם כביכול בקטריופאגים שהם כה גדולים ומורכבים עד כדי כך שהם מטשטשים את הגבול בין חיים ללא חיים, על פי ממצאים חדשים.

בקטריופאגים, או "פאגים" בקיצור, הם נגיפים המדביקים חיידקים באופן ספציפי. פאגים ווירוסים אחרים אינם נחשבים אורגניזמים חיים מכיוון שהם אינם יכולים לבצע תהליכים ביולוגיים ללא עזרה ומכונות סלולריות של אורגניזם אחר.

זה לא אומר שהם תמימים: הפאגים הם המניעים העיקריים לשינוי במערכת האקולוגית מכיוון שהם טורפים אוכלוסיות של חיידקים, משנים את חילוף החומרים שלהם, מפיצים עמידות לאנטיביוטיקה ונושאים תרכובות הגורמות מחלות בבעלי חיים ובבני אדם, על פי החוקרים במחקר חדש. פורסם ב -12 בפברואר בכתב העת Nature.

כדי ללמוד יותר על הפולשים המטריפים הללו, החוקרים חיפשו בבסיס נתונים של DNA שיצרו מדגימות שהם ועמיתיהם אספו מכמעט 30 סביבות שונות ברחבי העולם, החל מעי בני אדם ואיילים של אלסקה ועד ביו-ריאקטור דרום אפריקני המעיין החם הטיבטי, על פי ההצהרה.

מאותו DNA גילו 351 פאגים ענקיים שגנום היה גדול פי ארבעה ויותר מהגנום הממוצע של הפאגים. בין אלה היה הפאג הגדול ביותר שנמצא עד היום עם גנום של 735,000 זוגות בסיס - זוגות הנוקלאוטידים המרכיבים את פעימות מבנה ה"סולם "של מולקולת ה- DNA - או גדולים כמעט פי 15 מהפאג הממוצע. (הגנום האנושי מכיל כ -3 מיליארד זוגות בסיס.)

הפאגים הללו הם "כלאיים בין מה שאנחנו חושבים עליהם כנגיפים מסורתיים ואורגניזמים חיים מסורתיים", כמו חיידקים וארכאאה, הכותב הבכיר ג'יל בנפילד, אוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, פרופסור למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת ומדעי הסביבה, מדיניות ו ההנהלה, אמרה בהצהרה. הגנום של הפאגים הענקיים הזה גדול בהרבה מהגנום של חיידקים רבים, על פי ההצהרה.

המחברים גילו שרבים מהגנים המקודדים לחלבונים שעדיין לא ידועים לנו. הם מצאו כי בפאגים היו מספר גנים שאינם אופייניים לנגיפים אך אופייניים לחיידקים, על פי ההצהרה. חלק מהגנים הללו הם חלק ממערכת בה חיידקים משתמשים בכדי להילחם בנגיפים (ובהמשך הותאמה על ידי בני אדם לעריכת גנים, טכניקה המכונה CRISPR-Cas9).

מדענים לא יודעים בוודאות, אך הם חושבים שברגע שהפאג'ים האלה מזריקים את ה- DNA שלהם לחיידקים, מערכת ה- CRISPR של הפאגים מחזקת את מערכת ה- CRISPR של החיידקים. באופן זה, מערכת ה- CRISPR המשולבת יכולה לסייע במיקוד לפאגים אחרים (להיפטר מהתחרות).

יתרה מזאת, הם מצאו כי בחלק מהפאגים היו גנים המקודדים לחלבונים הנחוצים לתפקוד ריבוזומים - מכונה סלולרית המתרגמת חומר גנטי לחלבונים (החלבונים הם המולקולות שמבצעות את הוראות ה- DNA). על פי ההצהרה, חלבונים אלה אינם נמצאים בדרך כלל בנגיפים, אך הם נמצאים בחיידקים ובארכאאה.

חלק מהפאגים החדשים האלה עשויים להשתמש גם בריבוזומים שבמארח החיידקים שלהם בכדי ליצור עותקים נוספים של חלבונים משלהם, על פי ההצהרה.

"בדרך כלל, מה שמפריד בין חיים לבין לא-חיים הוא שיש ריבוזומים ויכולת לבצע תרגום; זהו אחד התכונות העיקריות המגדירות המפרידות בין וירוסים וחיידקים, לא-חיים וחיים", כותב המנהל הראשי, רוהן סחצ'בה, עמית מחקר ב- UC ברקלי, אמר בהצהרה. "בחלק מהפאגים הגדולים יש הרבה מכונות התרגום הזה, כך שהם מטשטשים מעט את הקו."