קבוצה בהובלת חוקרי הטכניון גילתה מקבץ גנים פוטו-סינתטיים בווירוסים ימיים

"נייצ'ר" מגלה:
קבוצת חוקרים בינלאומית, בהובלת חוקרי הטכניון, גילתה לראשונה קיומו של מקבץ גנים פוטו-סינתטיים בוירוסים אשר תוקפים חיידקים ימיים

קבוצת חוקרים בינלאומית, בהובלת חוקרי הפקולטה לביולוגיה בטכניון, הצליחה לגלות לראשונה קיומו של מקבץ גנים פוטו-סינתטיים בוירוסים אשר תוקפים חיידקים ימיים. כך מגלה כתב העת המדעי היוקרתי "נייצ'ר" בגיליונו האחרון. את התגלית הובילו הדוקטורנטים אריאלה אלפרוביץ' ואיתי שרון מהפקולטות לביולוגיה ולמדעי המחשב בטכניון, בהנחיית הפרופסורים עודד בז'ה ורון פינטר. בנוסף היו שותפים למחקר חוקרים נוספים מהטכניון, מאוניברסיטת תל אביב, מארה"ב ומצרפת.

"פוטו-סינתיזה (הטמעה) הוא תהליך המשתמש באנרגית האור לשם הפקת אנרגיה ויצירת חומר אורגני. בזכות הפוטו-סינטזה מתאפשרים החיים על פני כדור הארץ. לתהליך חשיבות עצומה גם בתהליכים גלובלים כמו התחממות כדור הארץ", מסביר פרופ' בז'ה. "אנו רגילים לחשוב על צמחים בהקשר של פוטו-סינטזה, אבל למעשה כמחצית מכלל הפוטו-סינטזה על פני כדור הארץ מתרחשת בים, על ידי חיידקים ואצות. עד לשנים האחרונות לא נלקחו וירוסים בחשבון כחלק מהמשחק הזה. לפני מספר שנים התגלו שני גנים ממערכת פוטו-סינתטית אחת בוירוסים, במחקר שלנו גילינו שמונה גנים ממערכת נוספת שדי בהם ליצירה של מערכת שלמה ומתפקדת. תגלית זו מעלה אפשרויות מרתקות לגבי הדרך שבה מדביקים וירוסים את החיידקים בים וגם לגבי תרומתם של וירוסים לתהליכים פוטו-סינתטיים".

"עבודה זו כללה פיתוח ושימוש בכלים חישוביים מהתחום החדשני הקרוי מטגנומיקה המאפשר ניתוח משולב של חומר גנטי ממספר רב של אורגניזמים בעת ובעונה אחת", מוסיף פרופ' פינטר. "במהלך המחקר השתמשנו במידע שמגיע ממקומות רבים באוקיינוסים על פני כדור הארץ. לצורך עיבוד הכמות העצומה של המידע נדרש שימוש באשכול של כ-100 מחשבים".

עד כה היה ידוע על גן אחד או שנים בלבד המעורבים בתהליך אך לבדם אינם יכולים לבנות מערכת פוטו-סינתטית שלמה. הקבוצה בראשות חוקרי הטכניון גילתה שמונה גנים שדי בהם כדי לבנות מערכת כזאת. החוקרים גם גילו שהוירוסים עושים שינויים בחלק מהחלבונים, והם משערים כי כך הם משנים את יכולתם לקלוט אלקטרונים גם ממוסרי אלקטרונים מסיסים בתא.

התגלית פותחת פתח ליכולות חדשות בהבנת הפונקציה של אוכלוסיות חיידקים בסביבות שונות תוך שימוש בשילוב בין כלים חישוביים וניסויים.