מדעים החיים והסביבה

מרוץ החימוש בעולם המיקרוביאלי - בדגש על מערכות הגנה בחיידקים

תקציר

במהלך האבולוציה התפתח בטבע "מירוץ חימוש" בין חיידקים לבקטריופאג'ים (פאג'ים התוקפים חיידקים). כתוצאה מאופי אינטראקציה זו, חיידקים פיתחו מערכות הגנה שונות מפני הדבקת פאג'ים ומנגד, הפאג'ים שכללו את שיטותיהם כדי להתגבר על המערכות הללו. עד כה, טרם נמצאו שיטות קונקרטיות לשליטה מבוקרת על הספציפיות של מערכות ההגנה בחיידקים. השערת המחקר הייתה כי הגברת עוצמת הביטוי של מערכת הגנה בשם DSR2 בחיידקי Bacillus subtilis בכוחה להוביל להגדלת טווח ההגנה שלהם מפני פאג'ים שונים. במחקר, אופיינה יעילות הדבקתם של הפאג'ים SPR ו-SPβ על DSR2, באמצעות הנדסה גנטית של חיידקים על מנת שיכילו את DSR2 בעוצמות ביטוי שונות, ומדידת צפיפותם בעת ההדבקה. בנוסף, נבדק כיצד יעילות ההדבקה של SPβ, שעמיד ל-DSR2 בביטוי נאטיבי, משתנה כשהביטוי של DSR2 מוגבר. מתוצאות המחקר עולה כי DSR2 בביטוי מוגבר מספקת הגנה גם מפני פאג' חדש שלא היה רגיש אליה בעבר. מכאן עולה גישה חדשה לפיה ניתן להתייחס לעוצמת הביטוי של מערכת ההגנה DSR2 כפקטור פוטנציאלי שמשנה את הספציפיות בהגנה שלה. ידע זה יכול לסייע בהתמודדות עם חיידקים פתוגניים שעמידים לאנטיביוטיקות ועם פאג'ים מזיקים בתעשייה.

לפרוייקט הבא
ליאן ליטוואט
תיכון שוהם, שוהם
מורים מלווים

גב' חמדה קיסוס, גב' מירית בראשי, תכנית 'אלפא'
מנחים
מר נועם גולן, אוניברסיטת תל אביב
מנחים מטעם התחרות
גב' אלישבע היילברון כץ
מוזיאון המדע על שם בלומפילד ירושלים, כל הזכויות שמורות, 2021
Site by STREETLIGHT