העברה רוחבית של מידע גנטי בתוך המעיים
סושי הוא מאכל יפני נפוץ המורכב מאורז בחומץ בשילוב עם דגים לא מבושלים או דגים מעושנים, אצות אדומיות מהסוג
Porphyra (P. yezoensis ו-P. tenera), המכונות נוֹרי (Nori), וירקות. נתמקד כאן באצות. במערב המאכל
חדש יחסית, אך ביפן יש אנשים שהסושי הוא תפריט הקבע שלהם והם אוכלים בממוצע כ-14 גרם של אצות ליום.
 |
| האצות האדומיות המכונות נורי Alice Wiegand - wikimedia commons |
רוב אוכלי הסושי אינם מעכלים, לא בעצמם ולא באמצעות חיידקי מערכת העיכול שלהם, את המולקולות porphyran, רב-סוכר גופרתי ו-agarose,
רב-סוכר המשמש להקשיית הג'לים המשמשים במחקר ביולוגי להפרדת חומצות גרעין. רב-סוכרים אלה אופייניים לאצות אדומיות אלה, ולכן אכילתן
אינה תורמת כלל למאזן האנרגטי (אך יש להם ערך כסיבים תזונתיים).
ב-8 באפריל 2010 התפרסם בשבועון המדעי Nature מאמר על בידוד זן של החיידק Bacteroides plebeius ממעיים של בני אדם החיים ביפן
וכוללים בתפריטם כמות נכבדת של סושי. זן זה מייצר ומפריש את האנזימים porphyranase ו-agarase המאפשרים לחיידק, וגם לבני-האדם שבהם
הוא מתאכסן, לעכל את שתי הפחמימות המיוחדות ולהפיק אנרגיה מעיכול האצה. זנים אחרים של B. plebeius הנמצאים במעי אנשים
אחרים, ביפן ובמקומות אחרים בעולם, אינם מכילים את המידע לייצור שני האנזימים.
מהיכן הגיע לאותו זן של B. plebeius המידע הגנטי האחראי לייצור שני האנזימים? קבוצת המחקר, בראשותם של הכימאית מרים צ'יז'ק
(Czjzek) והביולוג גורוון מישל (Michel), ממכון המחקר הימי ב-Roscoff שבצרפת, קבעה את רצף ה-DNA המקודד את בניית האנזימים, וחיפשה את
המקור לרצף במאגר המידע של רצפי ה-DNA. אז התברר שמקור האנזימים הוא בחיידק הימי Zobellia galactanivorans, שמזונו העיקרי
הוא... האצות האדומיות.
כיצד הגיע המידע מחיידק ה"ימי" אל החיידק ה"אנושי"? חיידקי ה-Zobellia galactanivorans נמצאים באופן טבעי על האצות האדומיות,
ולכן אם האצות האדומיות אינן מטופלות במיוחד כדי לסלק את החיידקים שעליהן (והן לא מטופלות...), אזי החיידקים נמצאים גם בסושי המוכן
ומגיעים למעי האדם, שם הם מתעכלים ומתפרקים. חיידקי מעיים של אותו אדם, במקרה זה חיידקי B. plebeius, יכולים לקלוט
(בתהליך טרנספורמציה) את החומר הגנטי של החיידקים הימיים. העברה רוחבית זו של מידע גנטי מתרחשת בתדירות נמוכה, ולכן מוצאים את התופעה
רק אצל בני אדם שצרכו בחייהם הרבה סושי (ועמו החיידקים הנלווים לאצותיו) - שבהם התדירות הנמוכה התממשה. עם הזמן, יש לשער, נמצא את
יכולת עיכול האצות גם בשכניו של אותו חיידק מעיים. הם יקבלו את המידע הגנטי או מחיידקים ימיים כמו ה-Zobellia, או משכנם הנפוץ,
ובתדירות גבוהה הרבה יותר. גם צאצאיהם של חיידקי B. plebeius המפרקים את האצות יעברו במשך הזמן גם לאנשים אחרים - ולא רק
לאוכלי הסושי (אם כי אצלם לא בטוח שהם ישרדו).
המאמר ב-Nature
פורסם במקור ב"גליליאו" גיליון 143, עמ' 14, יולי 2010.
תודה על העדכון :-)
השבמחק