top of page
הרשמו לידיעון המקוון שלנו

קבלו עידכונים על מאמרים חדשים והתרחשויות אחרות

תודה על הרשמתך

השתתפו במסע אופן הזמן

Ofan Logo a.png

מסע רב חושי בנבכי הזמן, שבו המרבד העשיר של הציוויליזציות הקדומות מתעורר לחיים ושואב אותנו אל תוכו.  

חיידקים מעבירים "זכרונות" של גנים מוטרדים לצאצאיהם

תמונת הסופר/ת: גור זיוגור זיו

עודכן: 18 באוק׳ 2024

חיידקים מחזיקים בשיא של האופן שבו הסביבה שלהם משפיעה עליהם, כך עולה ממחקר חדש, וניתן להעביר את זה לדורות הבאים כשהם מתחלקים. התגלית היא אחת מני רבות בשנים האחרונות שסיבכה את הדרכים שבהן ביולוגים חושבים על אבולוציה והעברת מאפיינים. יכולים להיות לזה גם יישומים רפואיים חשובים, למשל בהתמודדות עם עמידות לאנטיביוטיקה.


מרגע שתיאוריית הברירה הטבעית של דרווין, בשילוב עם העדויות של גרגור מנדל לגנים דומיננטיים ורצסיביים, דחקה את הרעיונות הבריאתניים לשוליים, ייחוס הכל לגנים הפך לעניין. הפתרון למבנה ולשכפול של דנ"א חיזק זאת. עם זאת, בעיות עם הסיפורים הפשוטים יחסית הללו החלו להופיע. הדרך שבה גנים יכולים להיות מושתקים או מופעלים על ידי תנאים סביבתיים באמצעות אפיגנטיקה מהווה דוגמה אחת לתמונה יותר ניואנסית זו, אבל אחרים פחות מובנים.

ייצוג אמנותי של השלכות כאשר גן אחד של חיידקים מוגבר או מדוכא באופן זמני. צאצאים לאחר חלוקה מראים את אותם מאפיינים, אפילו עם הגנים המקוריים / Camila Felix/Northwestern University

"הנחה מרכזית בביולוגיה של חיידקים היא שמאפיינים פיזיקליים תורשתיים נקבעים בעיקר על ידי דנ"א", אמר מחבר המחקר הבכיר פרופסור אדילסון מוטר (Adilson Motter) מאוניברסיטת נורת'ווסטרן בהצהרה. "אבל, מנקודת המבט של מערכות מורכבות, אנו יודעים שניתן לאחסן מידע גם ברמת רשת הקשרים הרגולטוריים בין הגנים. רצינו לבדוק האם יש מאפיינים המועברים מהורים לצאצאים שאינם מקודדים בדנ"א, אלא ברשת הגנטית עצמה".


הצוות חקר זאת באמצעות האי קולי (E. coli) שנחקר היטב - אחד היתרונות בעבודה עם חיידקים הוא שהם משתכפלים כל כך מהר שאנחנו יכולים לצפות בדורות רבים לפני שנגמר המימון למענקים. זה גם חסר כמה מהגורמים המסבכים שרואים בבעלי חיים וצמחים, או אפילו בשמרים, ויש להם רק 5,000 גנים לפשטות נוספת.


"במקרה של אורגניזמים מורכבים, האתגר טמון בפירוק גורמים מבלבלים כמו הטיית הישרדות", אמר מוטר. "אבל אולי נוכל לבודד את הסיבות לאורגניזמים החד-תאיים הפשוטים ביותר, מכיוון שאנו יכולים לשלוט בסביבה שלהם ולחקור את הגנטיקה שלהם. אם נבחין במשהו במקרה הזה, נוכל לייחס את מקורה של תורשה לא גנטית למספר מצומצם של אפשרויות - בפרט, שינויים בבקרת גנים".


הגנים של אי קולי יכולים להיות מה שהצוות מתייחס אליו כ"מוטרדים באופן זמני", בין אם באמצעות נוקאאוט גנטי חולף או התבטאות יתר חולפת. כאשר זה מתרחש, לדורות הבאים יהיו אותם גנים כמו קודמיהם לפני ההטרדה, אך מוטר ומחברים שותפים הראו שהתא עשוי שלא להיראות ולהתנהג באותה צורה.


הטרדות לא תמיד מייצרות השפעות ארוכות טווח, והצוות הצליח לזהות גורמים שהגדילו את הסיכויים. לדוגמה, כאשר גן מוטרד ממוקם קרוב ל"רכיב מחובר חזק" של הרשת הגנטית, סביר יותר שההשפעות יימשכו, גם לאחר שמצבו הרגיל של הגן ישוחזר.


הצוות ביצע התערבויות ממוקדות כדי להשיג את ההטרדות הללו, אבל חושב ששינויים טבעיים בסביבות שבהן חי אי קולי יכולים לעשות דברים דומים, אם כי כנראה הרבה פחות יעיל.


כדי לראות משהו מקביל בבני אדם, המחבר-שותף ד"ר תומס וויטוק (Thomas Wytock) השתמש בדוגמה של הדרך שבה הולנדים כיום נוטים יותר לסבול מעודף משקל אם אבותיהם היו חשופים ברחם לרעב שנגרם על ידי מלחמת העולם השנייה. סביר להניח שמי שחיים במדינה כה עשירה כיום לא סבלו ממחסור במזון, ולכן אין השפעה סביבתית ישירה. כמו כן, הגנים המועברים אינם שונים, תלוי אם אב היה עובר בשיא הרעב או לאחר שהמשבר חלף. עם זאת, זיכרון ביולוגי עשוי להימשך דורות, ובמקרה זה מזהיר כי עלול להגיע מחסור במזון, ולכן הגוף צריך לאגור את הקלוריות שהוא יכול.


אמנם אנחנו יודעים שבני אדם, בעלי חיים אחרים וצמחים יכולים לעשות זאת, אבל הרעיונות שלנו לגבי איך מעורפלים. מחקר אי קולי עשוי לעזור. עם זאת, המחברים גם מקווים שעשויים להיות יישומים ישירים של הידע שנצבר, למשל בשינויים על חיידקים, כך שאם צאצאים יהפכו לבעיה, הם יהיו רגישים לאנטיביוטיקה.

מקורות:

31 צפיות0 תגובות

Comentarios


בקרו בחנות שלנו

הגמל המעופף מביא לכם פריטים יוצאי דופן ומותרות של ימי קדם אל מפתן דלתכם, כמו גם כלים ועזרים למסעות מחקר והרפתקה.

חדש!!!

האם יש לכם סיפורים משפחתיים מרתקים, תמונות נדירות או מסמכים מרגשים שעוברים מדור לדור? עכשיו זה הזמן לשתף אותם!

image-from-rawpixel-id-6332455-png.png

אנו שמחים להכריז על קטגוריה חדשה: 

Site banner copy_edited.png
bottom of page