מחקר בגובה העיניים
מחקר בגובה העיניים
מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממונים על ידה לציבור הרחב.עובדות ומספרים


חוקרים זיהו גורמים פיזיולוגיים וביוכימיים המעורבים ב"פריחת" חיידקים כחוליים במקווי מים – תופעה הפוגעת באיכות המים
חיידקים כחוליים החיים במקווי מים מתרבים לעתים במהירות ויוצרים "פריחה" הפוגעת באיכות המים. "פריחה" החוזרת מדי שנה נובעת מנוכחות תאים רדומים של החיידקים, הנקראים תאי-קיימא. מחקר הצביע על התנאים שבהם נוצרים תאים אלה ועל מאפייניהם הביוכימיים
חיידקים כחוליים (ציאנובקטריה) הם קבוצת חיידקים פוטוסינתטיים, הנפוצה בכדור הארץ כבר למעלה מ-3 מיליארד שנים. המינים השייכים לקבוצה זו עשויים להתרבות במהירות בגופי מים, עד כדי כך שהם מעניקים למים צבע אופייני. תופעה זו נקראת "פריחה". פריחה כזו עלולה להשפיע על איכות המערכת האקולוגית הימית/מימית ולסכן את הבריאות והקיימוּת של המערכת. במקרים מסוימים, פריחה של חיידקים כחוליים יכולה להימשך תקופה ארוכה ולחזור מדי שנה. פריחה החוזרת ומופיעה מדי שנה נתמכת על ידי נביטה של תאי-קיימא (תאים הנמצאים בתרדמה ונובטים כאשר תנאי הסביבה מתאימים). תאי קיימא של חיידקים כחוליים מקבוצת ה-Nostocales נקראים אָקִינֶטִים (akinetes). תאים אלה היו הנושא המרכזי של המחקר. המחקר בחן והגדיר את תכונותיהם של האָקִינֶטִים, המאפשרות להם להגיב על תנאי הסביבה ולנצלם לתהליכי ההתמיינות, ההבשלה, ההשתמרות לאורך זמן והנביטה. למדנו את הגורמים הסביבתיים והתאיים המשפיעים על היווצרות של אָקִינֶטִים, על הבשלתם ועל יעילות הנביטה שלהם. מודל המחקר היה החיידק Aphanizomenon ovalisporum, שבודדנו מהכנרת. במחקר עקבנו אחר תהליך ההתמיינות (היווצרות האָקִינֶטִים) בחיידק המודל שגודל בתרביות במעבדה, תוך יישום שיטות מתקדמות במיקרוסקופיה (כגון מיקרוסקופ אלקטרונים ומיפוי בקנה מידה ננומטרי של מרכיבים תאיים באמצעות ספקטרומטריית מסת יון משנית, nanoSIMS). המחקר הראה כי מחסור ביוני אשלגן גורם לתאֵי החיידק שנחקר לייצר אקינטים. היווצרות האקינטים התרחשה רק בתנאים מוגדרים של טמפרטורה, עוצמת אור ונוכחות חומרי הזנה. במקביל להיווצרות האקינטים, חלה הפסקה בחלוקת התאים והתרחשה הצטברות של תרכובות חמצן פעילות (ROS). אולם נמצא שתרכובות החמצן הפעילות אינן מהוות אות הגורם להתמיינות של תאי החיידק לאקינטים. כמו כן נמצא, כי האקינטים מצוידים במנגנונים המגינים עליהם מתרכובות החמצן הפעילות האלה. בהמשך הראינו כי במהלך ההתמיינות לאקינטים מתרחשים כמה שינויים במבנה התא. יש הכפלה מסיבית של הגנום החיידקי והצטברות של ריבוזומים. נוסף על כך נצפתה הצטברות של גופי תשמורת, כלומר גופיפים של חומרי הזנה, עשירים בפולימר חלבוני מסוג צִיאָנוֹפִיצִין. בעזרת טכנולוגיית nanoSIMS, הראינו כי האקינטים מסוגלים לקלוט פחמן מהסביבה בתהליך הפוטוסינתזה ולהפנות אותו למאגרים תאיים כמו ציאנופיצין. תוצאות מחקר זה סיפקו תובנות חדשות על היבטים שונים של הפלישה הביולוגית של חיידקים כחוליים למערכות אקולוגיות של גופי מים, ולחשיבות של תאי-קיימא בתהליך הזה.