בלשי האוקיינוס

חוקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון גילו שלוש קבוצות חדשות של וירוסים התוקפים מיקרואורגניזמים מקבוצת הארכאות

פרופ' עודד בז'ה מהפקולטה לביולוגיה בטכניון

פרופ' עודד בז'ה מהפקולטה לביולוגיה בטכניון

מיקרואורגניזמים ימיים מהווים אתגר מחקרי עבור מדענים מתחום הביולוגיה, שכן רבים מהם אינם ניתנים לגידול במעבדה. אחת הדרכים לחקור יצורים אלה היא איסוף מים מן האוקיינוס וחקירה של החומר התורשתי (DNA) הנמצא בהם.

מאמר המתפרסם בכתב העת Current biology מציג ממצאים חדשים שהושגו בדרך זו לגבי וירוסים התוקפים מיקרואורגניזמים מאחת מקבוצות הארכאות הימיות (Euryarchaeota). קבוצה זו שכיחה ביותר באוקיינוסים ומסוגלת להפיק אנרגיה מאור השמש במנגנון השונה מפוטוסינתזה, אך עד כה לא הצטבר ידע רב לגביה.

את המחקר המתפרסם כעת ערך ד"ר אלון פילוסוף בהנחיית פרופ' עודד בז'ה מהפקולטה לביולוגיה בטכניון. לצורך המחקר נאספו דגימות של עשרות ליטרים משכבת המים העליונה במפרץ אילת ומתוכן רוצפו מקטעי DNA. בשיתוף עם תלמיד המחקר חוזה פלורס ועמיתיהם של חוקרי הטכניון – פרופ' יוג'ין קונין וד"ר נטליה יוטין ממכון הבריאות האמריקאי (NIH) וד"ר איתי שרון ממכללת תל חי – הסיקו החוקרים ממקטעי ה-DNA את זהותם של המיקרואורגניזמים החיים במים אלה. זאת באמצעות מטא-גנומיקה (metagenomics) – גישה ביואינפורמטית המשלבת אלגוריתמים ממדעי המחשב עם ידע ביולוגי.

החוקרים הרכיבו את מקטעי ה-DNA באופן חישובי, בדומה לבניית פאזל ממיליוני חלקים ללא תמונה מנחה, וכך שחזרו וירוסים התוקפים את אותן ארכאות ימיות.  שחזור מורכב זה התאפשר הודות לשימוש במערך המחשוב ״אטלס״, המשמש גם לניתוח תוצאות ממאיץ החלקיקים CERN בשוויץ.

לדברי אלון פילוסוף, התגלו במחקר 26 וירוסים שלא היו ידועים עד כה למדע. "על סמך הדמיון בין מקטעים מהמטען הגנטי של הווירוסים לאלה של הארכאות הימיות התחלנו בעבודת בילוש והסקנו שווירוסים אלה תוקפים את אותם מיקרואורגניזמים. זאת כאמור מבלי שאפשר לגדל במעבדה לא את הווירוסים ולא את הארכאות." תוצאות המחקר שופכות לראשונה אור על יחסי הגומלין בין קבוצות מרכזיות במערכת האקולוגית הימית.

המחקר מומן על ידי האיחוד האירופי (מענק ERC), מרכז לורי לוקיי בטכניון ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון.

למאמר המלא לחצו כאן

1.תמונת מיקרוסקופ : התמונה, שצולמה במיקרוסקופ פלורסנטי, מציגה כמות גדולה של וירוסים (הנקודות הקטנות) התוקפים ארכאות (הנקודות הגדולות). לצורך הצילום נלקחו מי ים, סוננו כדי להיפטר מתאים גדולים כגון אצות ומרוב התאים החיידקיים, והדנ"א נצבע בחומר פלורסנטי הנקשר אליו.

1. תמונת מיקרוסקופ : התמונה, שצולמה במיקרוסקופ פלורסנטי, מציגה כמות גדולה של וירוסים (הנקודות הקטנות) התוקפים ארכאות (הנקודות הגדולות). לצורך הצילום נלקחו מי ים, סוננו כדי להיפטר מתאים גדולים כגון אצות ומרוב התאים החיידקיים, והדנ"א נצבע בחומר פלורסנטי הנקשר אליו.

פרופ' עודד בז'ה (משמאל) וד"ר אלון פילוסוף (מימין) מהפקולטה לביולוגיה בטכניון

פרופ' עודד בז'ה (משמאל) וד"ר אלון פילוסוף (מימין) מהפקולטה לביולוגיה בטכניון