מחקרים מראים ש-DPANN archaea צורכים באופן סלקטיבי שומנים מארח, מה שמביא לשינויים משמעותיים בחילוף החומרים של המארח ובחוסן הממברנה ועלול להשפיע על יכולת הסתגלות סביבתית. קרדיט: twoday.co.il
מיקרוביולוגים מ-NIOZ גילו שחיידקים טפיליים מסוימים, במיוחד קבוצה המכונה DPANN archaea, לא רק ניזונים מהמארחים שלהם אלא גם משנים את חילוף החומרים והביולוגיה של המארח. המחקר שלהם מגלה שהארכאים הללו צורכים באופן סלקטיבי שומנים מסוימים מהמארחים שלהם, מה שעלול לגרום למארחים לשנות את התהליכים המטבוליים שלהם.
צוות המחקר, הכולל את סו דינג, ג'ושוע האם, ניקול בייל, ג'אפ דמסטה ואנג'ה ספאנג, פרסם את הממצאים הללו בכתב העת האחרון תקשורת טבע מאמר.
הבנת ארכאאה
ארכאים הם קבוצה מובחנת של אורגניזמים חד-תאיים, שבדומה לחיידקים, אין להם גרעין עם DNA, או אברונים אחרים בתוך התאים שלהם. המחקר מתמקד ב-DPANN archaea, המתאפיינות בגודל תא זעיר ובחומר גנטי מוגבל. הארכאים הללו תלויים בחיידקים אחרים לצורך הישרדותם, נצמדים אליהם ומוציאים שומנים כדי לבנות את הממברנות התאיות שלהם.
מיקרוסקופ אלקטרוני המראה את Ca הטפילי. נה. antarcticus: הצורה המעגלית הקטנה, המחוברת למארח שלו, Hrr. lacusprofundi. קרדיט: Joshua N Hamm
האכלה סלקטיבית
בניגוד לאמונה הקודמת שהארכאות הטפיליות הללו צורכות ללא הבחנה כל שומנים מהמארחים שלהן עבור הממברנות שלהן, ממצאים אחרונים של דינג וחאם מצביעים על התנהגות סלקטיבית יותר. ספציפית, הארכאון הטפילי מועמד Nanohaloarchaeum antarcticus משלב באופן סלקטיבי רק שומנים מסוימים מהמארח שלו, Halorubrum lacusprofundi. האם מסכם, "במילים אחרות: כ. N. Antarcticus הוא אכלן בררן".
ארכיאה, חיידקים ואורגניזמים גבוהים יותר
ארכאים הם אורגניזמים חד-תאיים שהאמינו במשך זמן רב שהם קבוצה מסוימת של חיידקים. בדומה לחיידקים, אין להם גרעין עם DNA, או אברונים אחרים בתוך התאים שלהם. עם זאת, החל משנות ה-70, מיקרוביולוגים כבר לא מחשיבים חיידקי ארכאה, אלא מסווגים אותם כתחום נפרד בכל צורות החיים. אז, עכשיו יש לנו ארכאים, חיידקים ואיקריוטים, האחרונים כוללים את כל בעלי החיים והצמחים, שיש להם גרעין עם חומר גנטי בתאים שלהם.
התאמות מארח לפעילות טפילית
על ידי ניתוח השומנים של המארחים עם ובלי טפילים, דינג והאם הצליחו להראות שמארחים מסתגלים לנוכחות טפילים על ידי שינוי הממברנות שלהם. זה כרוך בשינוי הן בסוג והכמויות של השומנים בשימוש, כמו גם בשינוי השומנים כדי לשנות את התנהגותם, מה שמוביל לחילוף חומרים מוגבר ולקרום גמיש יותר שקשה יותר לטפיל לחדור. לדברי האם, יכולות להיות לכך השלכות חמורות על המארח. "אם הממברנה של המארח משתנה, יכולה להיות לכך השפעה על האופן שבו המארחים האלה יכולים להגיב לשינויים סביבתיים, למשל בטמפרטורה או בחומציות", הוא מסביר.
דוגמה נוספת של Ca הטפילית. נה. antarcticus מחובר למארח שלו, Hrr. לאקוספרונדי. קרדיט: Joshua N Hamm
טכניקות אנליטיות מהפכניות
היבט פורץ דרך נוסף של מחקר זה היה פיתוח טכניקה אנליטית חדשה על ידי Su Ding ב-NIOZ. בעבר, ניתוח שומנים דרש ידע מוקדם על קבוצות השומנים שאליו יש להתמקד. הטכניקה החדשה של דינג מאפשרת בדיקה של כל השומנים בו זמנית, כולל סוגים לא ידועים, ומקלה על גילוי שינויים בהרכב השומנים. "כנראה שלא היינו יכולים לראות את השינויים בשומנים אם היינו משתמשים בגישה קלאסית, אבל הגישה החדשה הפכה את זה לפשוט", אומר האם.
השלכות על אקולוגיה מיקרוביאלית
ממצאים אלה מציעים תובנות מעמיקות לגבי אינטראקציות מיקרוביאליות ואקולוגיה. "לא רק שהוא שופך אור ראשון על האינטראקציות בין ארכאיות שונות; זה נותן תובנה חדשה לחלוטין ליסודות האקולוגיה המיקרוביאלית", מעיר האם. הוא מדגיש את החשיבות של מחקר עתידי כדי לקבוע כיצד אינטראקציות אלו עשויות להשפיע על היציבות של קהילות מיקרוביאליות בתנאי סביבה משתנים.
