מחקר: נגיפים מזהירים זה את זה מפני סכנות
חוקרים ממכון ויצמן מצאו כי נגיפים מתקשרים ביניהם באמצעות מולקולות קטנות. המחקר פורסם בירחון-המדעי היוקרתי Nature
עוד כתבות בדף מדע גדול, בקטנה
לא צריך לטוס לחלל כדי לאשש את הטענה שתאוצת הכובד של גוף אינה תלויה במסה שלו
מסע אל הצד השלילי של סולם קלווין - מדע או מדע בדיוני?
2016 הייתה השנה החמה ביותר מאז החלו המדידות
זוהר ארז ממעבדתו של רותם שורק ועמיתיה חקרו פאג' בשם phi3T, שמדביק חיידקי בצילוס. החוקרים בדקו את ההשערה (שעדיין לא אומתה) שהחיידקים מתקשרים זה עם זה באמצעות הפרשת חומרים למצע-הגידול כדי להזהיר את חבריהם מפני הדבקה של פאג'ים. השערה זו הייתה מבוססת על התופעה המוכרת של חיידקים שמסוגלים לתקשר זה עם זה, למשל בחישת צפיפות (Quorum sensing), שבה החיידקים מפרישים חומרים שמאפשרים הערכה של צפיפות החיידקים במצע, ותיאום ההתנהגות בהתאם לכך. אבל החוקרים מצאו תקשורת מסוג שונה ולא מוכר: תקשורת בין-נגיפית, שבה הנגיף עצמו אחראי לייצור של מולקולה קטנה שמופרשת מהחיידק אותו הוא תוקף, ומסמן לנגיפים אחרים האם להדביק במסלול השקט או הקטלני.
כיצד הם עשו זאת? ראשית, החוקרים הדביקו תרבית חיידקים בפאג'ים, הדבקה שהסתיימה בעיקר בהרס החיידקים (המסלול הליטי). הם סיננו את מצע המזון, באופן שבו הוא כבר אינו מכיל חיידקים או פאג'ים, אלא רק מולקולות קטנות. תרבית נוספת של חיידקים הועברה לנוזל המסונן והודבקה בפאז', אבל הפעם החיידקים היו יחסית מוגנים מהרס, ומרבית הפאג'ים נכנסו למצב הליזוגני השקט. החוקרים קראו לאותה מערכת שמשנה את התנהגות הנגיף "ארביטריום", או "מערכת קבלת-ההחלטות" בלטינית.
לאחר עבודה של כשנתיים וחצי, ארז ועמיתיה פיצחו את רכיבי המערכת, שמורכבת משלשה גנים נגיפיים - גן שמקודד למולקולת התקשורת (שהיא פפטיד הארביטריום), גן שמקודד לקולטן שמזהה את אותה מולקולה, וגן שמקודד לחלבון שמכוון את ההדבקה למסלול הליטי הקטלני, ופעילותו מושבתת בנוכחות גבוהה של פפטיד הארביטריום – דבר שמוביל לבחירה במסלול הליזוגני.
אבל מה ההיגיון מאחורי מערכת תקשורת זו?
ההסבר הוא די פשוט: כאשר הפאג' הראשון הדביק את תרבית החיידקים, משתלם לו יותר לגרום להרס החיידק ולשחרור של המוני פאג'ים חדשים ממנו, שידביקו חיידקים נוספים בתרבית. לעומת זאת, בשלב מאוחר של הדבקת התרבית, בו מרבית החיידקים כבר מודבקים - לא משתלם לגרום למות המאכסן, כי אין בסביבה כמעט חיידקים חדשים להדביק. במצב זה, "משתלם" לפאג' לשמור על המאכסן בחיים, ולהתרבות ביחד איתו. ומדוע תגלית זו כה מהפכנית?
זוהי למעשה הדוגמה היחידה המוכרת של מערכת של תקשורת וחישת צפיפות, שמופעלת על ידי נגיפים. החוקרים מצאו שמרכיביה של מערכת תקשורת זו קיימים בגנום של מעל מאה פאג'ים שמדביקים חיידקי בצילוס, ומעריכים שגילוי מערכת תקשורת זו יוביל לגילוי של מערכות תקשורת שונות בפאג'ים נוספים, שמדביקים חיידקים שונים. החוקרים העלו את האפשרות שמערכות תקשורת בין נגיפים אינה מוגבלת לפאג'ים, ומשחקות תפקיד גם בנגיפים אנושיים שיכולים לבחור בין מצב שקט ובין הדבקה סוערת - למשל נגיף ההרפס ונגיף ה-HIV, הגורם למחלת האיידס. אם מנגנונים כאלו אכן קיימים בנגיפים אנושיים - גילויים עשוי להוות בסיס לפיתוח תרופות שמשאירות את הנגיף במצב שקט ויעכבו את התפתחות המחלה. מי יודע, יתכן כי התגלית המפתיעה על תקשורת בין נגיפים של חיידקים, תשפר את בריאותנו יום אחד.
הכתבה פורסמה בדף מדע גדול, בקטנה בפייסבוק
לפנייה לכתב/ת 
