ב-2008 התוודענו לנגיפי הענק, Mimiviruses, (ראו "Mimivirus - הרבה יותר מנגיף") ולקרוביהם, המעט גדולים יותר, ה-Mamaviruses (קוטרם כ-0.8-0.5 מיקרומטר), הדומים בגודלם לסטרפטוקוקים. מאז התבשרנו על גילוי של לא מעט נגיפי ענק נוספים, כולם נגיפים המשכפלים את עצמם באמבות.
 |
| תרשים של נגיף מימיוירוס המקור: InvaderXan. wikimedia commons |
בניגוד לנגיפים הקטנים יותר, המשתמשים באנזימים של התא המאכסן כדי לשכפל את החומר התורשתי שלהם ולייצר את חלבוני המעטפת, נגיפי המימיוירוסים בונים, תוך הפעלת חלק לא-מבוטל מהגנים שלהם, מבנה תוך-תאי מיוחד שבו מתרחשים תהליכי שכפול ה-DNA וייצור החלבונים הנגיפיים. נוסף על כך הם מכילים גם גנים המקודדים לאנזימי ביוסינתזה של חומצות אמיניות ונוקלאוטידים.
בתאי אמבות המודבקים בממווירוסים התגלו גם נגיפים אחרים, קטנים בהרבה, שכונו ספוטניק (Sputnik - על שם הלוויין המלאכותי הראשון). קוטרם של נגיפי הספוטניק הוא כ-50 ננומטר והגנום שלהם מכיל 21 גנים בלבד. המיוחד בנגיפי הספוטניק הוא שהם משתכפלים במבנה התוך-תאי של נגיפי-הענק. כתוצאה מהשתלטות הנגיפים הקטנים על המבנה, נוצרים הרבה פחות נגיפי-ענק, וחלק לא-מבוטל מהם פגומים. הנגיפים הקטנים כונו "וירופגים" (טורפי נגיפים, על משקל בקטריופגים - טורפי חיידקים), ויש ויכוח בין החוקרים אם השם מוצדק או לא. בשנת 2014, התגלו נגיפי זמילון (Zamilon), המתרבים אף הם רק בתאים המודבקים בתאי מימיוירוסים.
בשנים האחרונות עלתה לתודעה מערכת הגנה הקיימת בחיידקים וארכאונים כנגד נגיפים התוקפים אותם. המערכת, המכונה CRISPR (ראו לקריאה נוספת - חיידקים במגננה), שומרת "ספרייה" של רצפים שמקורם בגנום של נגיפים ופלסמידים (חומר תורשתי זר מבחינת התא) שחדרו בעבר לאבותיו של אותו חיידק. וכאשר נגיף שהרצף שלו כבר קיים בספריה מדביק את התא, מערכת אנזימית המכונה Cas מזהה אותו ומנטרלת אותו. וכך התא המודבק מציל את עצמו מהשמדה על ידי הנגיף האלים.
לאחרונה סקרו ברנרד לה-סקולה (La Scola - שגילה גם את המימיוירוסים) ודידייר ראול (Raoult), מאוניברסיטת מרסיי בצרפת, 60 גנומים של מימיווירוסים שונים ומצאו בתוך חלק מהם רצפים של הוירופג זמילון. אותם מימיוירוסים בעלי הרצף של הוירופג היו עמידים לנזק הנגרם כתוצאה מהדבקה משותפת באמבה על-ידי מימיוירוס וזמילון. ליד הרצף של הוירופג מצאו החוקרים מספר גנים המקודדים לאנזימים מפרקי DNA. לדעתם זו מערכת המקבילה למערכת ה-Cas. הם כינו את המערכת MIMIVIRE. פגיעה מכוונת ברצף של הוירופג או בגנים של האנזימים הצמודים אליו, גרמה לאבדן העמידות לנזק מהווירופג.
בעתיד, השוואה של מנגנוני הפעולה בין שתי מערכות ההגנה תוכל לקבוע אם יש קרבה אבולוציונית ביניהן, ונגיפי המימיוירוס רכשו את המערכת ממיקרואורגניזם כלשהו, או שאין קרבה והמערכות התפתחו במקביל בנפרד.
על בסיס מערכת הקריספר פותחו מגוון יישומים טכנולוגיים חדשים. האם יפותחו כאלה גם ל-MIMIVIRE?
המאמר המקורי מ-Nature
סקירה ב-Nature
חיידקים במגננה - ירון כספי - גליליאו 163, 2012
Mimivirus - הרבה יותר מנגיף - גליליאו 120, אוגוסט 2008.
"נגיף טורף נגיף"? - "גליליאו" 121, ספטמבר 2008.
פורסם גם ב"גליליאו" 211, אפריל 2016
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה