חיידקים ונגיפים וגם שאר היצורונים המקיפים אותנו מכל עבר, משפיעים על חיינו מכל מיני כיוונים. בבלוג אספר על אלה המוזכרים מדי פעם בחדשות וגם לחדשות מדעיות הקשורות בהם. כמו כן אשתף אתכם גם בתמונות ודיווחים על יצורים גדולים יותר, שבהם אצפה בטבע. בלוג זה גם יהווה ארכיון לחומרים שכתבתי בעבר ורלוונטיים לנושא.

16.8.08

Mimivirus - הרבה יותר מנגיף


אחד ההבדלים הבולטים ביותר בין הנגיפים לחיידקים הוא הגודל (יש כמובן הבדלים אחרים - משמעותיים הרבה יותר). קוטרם של מרבית החיידקים הוא 5.0-0.5 מיקרומטר (5,000-500 ננומטר), ואילו קוטרם של מרבית הנגיפים הוא בטווח של 200-20 ננומטר, אף שיש יוצאים מן הכלל.

עד לפני זמן לא רב נחשבו נגיפי האבעבועות למיניהם (שחורות, הקוף, הבקר - poxviridae) - שהם משפחת נגיפים עטופים בעלי DNA דו-גדילי, שקוטרם מעל 300 ננומטר, לנגיפים הגדולים ביותר. (נגיף אבעבועות הרוח, Varicella zoster, אינו שייך לקבוצה זו אלא למשפחת נגיפי ההרפס.)

בשנת 1992, במחקר על חיידקי Legionella, המתאכסנים כרגיל באמבות מהמין Acanthamoeba polyphaga, התגלו נגיפים עירומים (חסרי מעטפת ליפידית שמקורה במאכסן) ענקיים, לא-מוכרים, שיתכן שהם בין הגורמים לדלקות הריאה, שעדיין לא ידוע הגורם להן בבני-אדם. בתחילה חשבו שהם חיידקים, וזאת בשל קוטרם - 800 ננומטר (כמו סטרפטוקוקים!) ובשל גודל הגנום שלהם (1.2 Mb, המקודד למעלה מ-900 חלבונים). אף ניתן להם שם חיידקי - Bradfordcoccus, על שם המחוז באנגליה שבו נמצאו.

רק ב-2003 התברר לקבוצתו של ברנרד לה-סקולה (La Scola) באוניברסיטת מרסיי בצרפת, שמדובר בנגיפים. הנגיפים נקראו Mimiviruses (מהמילה האנגלית Mimic - לחקות).

מורכבוּת הגנום הנגיפי - אורך הרצף וכמות הגנים, הניעה חלק מהחוקרים להציע להגדיר אותם כקבוצה חדשה לגמרי של יצורים - Giruses - שהם שלב ביניים בין נגיפים לטפילים תאיים מורכבים יותר.

כיום מוגדר נגיף אחד בסוג Mimivirus, המכונה, ע"ש מאכסנו, Acanthamoeba polyphaga mimivirus
(APMV)
.

במעבדתו של פרופ' אבי מינסקי (Minsky) מהמחלקה לכימיה אורגנית במכון ויצמן למדע חוקרים, גם באמצעות תצלומים במיקרוסקופ אלקטרונים, את מחזור החיים של נגיפי ענק אלה בתאי אמבה, ובעיקר את השלב הראשוני - שבו מוחדר ה-DNA הנגיפי אל תוך התא המאכסן.

מינסקי וקבוצתו גילו שבניגוד לנגיפים אחרים, המשתמשים בפתח יחיד בקופסית הנגיף הן להזרקת ה-DNA למאכסן בעת ההדבקה והן לכניסת ה-DNA לקופסית בזמן "הרכבת הצאצאים", הרי שב-APMV יש שני פתחים שונים למטרות אלה. הפתח האחד נפתח כלפי חוץ וצורתו צורת כוכב, והוא המאפשר את יציאת ה-DNA הנגיפי דרך תעלה הנוצרת בממברנת התא המאכסן; והאחר, שמבנהו שונה, ממוקם מולו בקופסית. שני הפתחים השונים "נחשפים" כתוצאה משינוי במבנה המרחבי של קופסית הנגיף. ה-DNA הנגיפי נארז בקופסית כשהוא דחוס במבנה כדורי, ולא כסליל DNA פרוש, כפי שנעשה בנגיפי DNA אחרים, שאורך ה-DNA שלהם קצר בהרבה. החוקרים סבורים ששוני זה נובע מכמות ה-DNA הנגיפי המועברת. "מארז" ה-DNA משתחרר מהקופסית בגלל הפרשי לחצים הנוצרים עקב פתיחתו הפתאומית של פתח הכוכב. לא ברור עדיין מה המנגנון האנרגטי המאפשר את כניסת ה-DNA של ה"צאצאים" דרך הפתח האחר.

גודל נגיפים אלה יקל, בוודאי את מחקרם, אך עקב ההבדלים המשמעותיים בינם לבין שאר הנגיפים, הם לא יוכלו לשמש כמודל כללי לחקר נגיפים.

נגיפי mimivirus מבעד למקרוסקופ האלקטרונים
באדיבות מכון ויצמן למדע

לקריאה נוספת:
הודעה לעיתונות של מכון ויצמן למדע

המאמר של קבוצתו של פרופ' מינסקי ב-PLoS Biology


פורסם במקור ב"גליליאו" גיליון 120, עמ' 25, אוגוסט 2008.



אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה