X
יומן ראשי
חדשות תחקירים
כתבות דעות
סיפורים חמים סקופים
מושגים ספרים
ערוצים
אקטואליה כלכלה ועסקים
משפט סדום ועמורה
משמר המשפט תיירות
בריאות פנאי
תקשורת עיתונות וברנז'ה
רכב / תחבורה לכל הערוצים
כללי
ספריה מקוונת מיוחדים ברשת
מגזינים וכתבי עת וידאו News1
פורמים משובים
שערים יציגים לוח אירועים
מינויים חדשים מוצרים חדשים
פנדורה / אנשים ואירועים
אתרים ברשת (עדכונים)
בלוגרים
בעלי טורים בלוגרים נוספים
רשימת כותבים הנקראים ביותר
מועדון + / תגיות
אישים פירמות
מוסדות מפלגות
מיוחדים
אירועי תקשורת אירועים ביטוחניים
אירועים בינלאומיים אירועים כלכליים
אירועים מדיניים אירועים משפטיים
אירועים פוליטיים אירועים פליליים
אסונות / פגעי טבע בחירות / מפלגות
יומנים אישיים כינוסים / ועדות
מבקר המדינה כל הפרשות
הרשמה למועדון VIP מנויים
הרשמה לניוזליטר
יצירת קשר עם News1
מערכת - New@News1.co.il
מנויים - Vip@News1.co.il
הנהלה - Yoav@News1.co.il
פרסום - Vip@News1.co.il
כל הזכויות שמורות
מו"ל ועורך ראשי: יואב יצחק
עיתונות זהב בע"מ
X
יומן ראשי  /  כתבות
עוברים לדו תחמוצת הפחמן

החיידקים שהצליחו להיגמל מסוכר

מדעני מכון ויצמן למדע פיתחו חיידקים שניזונים מפחמן דו-חמצני בלבד ובונים את כל הביומסה של גופם מפחמן שמקורו באוויר חיידקים אלה עשויים לסייע בעתיד בהפחתת הצטברות גזי החממה באטמוספירה ובמאבק בהתחממות הגלובלית
▪  ▪  ▪
חיידקים. לא הכל סוכר [צילום: אד ווראי/AP]

החיידקים במעבדתו של הפרופסור רון מילוא במכון ויצמן למדע הצליחו במקום שבו רבים נכשלים – הם נגמלו לגמרי מסוכר, והם ניזונים כעת מפחמן דו-חמצני בלבד שאותו הם מקבלים מסביבתם. במלים אחרות, חיידקים אלה "חיים מהאוויר" ובונים את כל הביומסה שלהם, את כל גופם, אך ורק מפחמן שמקורו באטמוספירה. זה לא קרה בין לילה: כמעט עשור של תכנון מושכל, הנדסה גנטית וגרסה מואצת של "אבולוציה במעבדה" נדרשו כדי להגיע לתוצאות אלה, המתפרסמות (יום ד', 27.11.19) בכתב-העת המדעי Cell. הישג זה טומן בחובו אפשרויות עתידיות רבות לפיתוח טכנולוגיות חדשות וירוקות שיסייעו בהפחתת הצטברות גזי החממה באטמוספירה ובמאבק בהתחממות הגלובלית.
החיים על-פני כדור-הארץ מתבססים, בדרך זו או אחרת, על "קיבוע פחמן" באמצעות פוטוסינתזה: היכולת של צמחים, אצות וחיידקים מסוימים "לשאוב" מהסביבה פחמן דו-חמצני ולהמיר אותו – בסיוע אנרגיית השמש – לסוכרים המשמשים חומר מוצא הכרחי לתהליכי החיים. יצורים חיים אלה נמצאים בתחתית מארג המזון, והם מכונים יצורים אוטוטרופיים או יצרנים. במעלה מארג המזון, מצויים יצורים שפועלים בכיוון ההפוך: הם צורכים סוכרים (שמפיקים היצרנים) ו"בתמורה", משחררים לסביבה פחמן דו-חמצני. יצורים אלה מכונים הטרוטרופיים או צרכנים והם כוללים חיידקים רבים, פטריות, בעלי-חיים ובהם בני-האדם. אך האם אפשר "לתכנת מחדש" יצור שמצוי במעלה מארג המזון, צורך סוכרים ומשחרר פחמן דו-חמצני, כך שישתמש בפחמן דו-חמצני מהסביבה וייצר סוכרים הנחוצים לו לבניית גופו? זה בדיוק האתגר שעמו ביקשה להתמודד קבוצת המחקר של פרופ' מילוא במחלקה למדעי הצמח והסביבה.
החוקרים בהובלת הד"ר שמואל גלייזר, החליטו לנסות ליישם את ה"אתגר ללא סוכר" על חיידקי אי- קולי. תחילה מיפו החוקרים את הגנים החיוניים לתהליך קיבוע הפחמן וצירפו כמה מהם לגנום של החיידקים במעבדתם. בנוסף, כדי להחליף את תפקידה של אנרגיית השמש בפוטוסינתזה, הם החדירו לחיידקים גן המאפשר להם לקבל אנרגיה מחומר זמין המכונה פורמאט.
ציוד החיידקים ב"אמצעי ייצור" אלה לא הספיק כדי לגרום להם לשנות את התזונה שלהם והיה צורך בטריק נוסף כדי לגרום להם לשקול מחדש את דרכיהם. יחד עם רועי בן-ניסן, ינון בר-און ותלמידי מחקר נוספים, השתמש גלייזר בתהליכי "אבולוציה במעבדה" על-מנת לגמול את החיידקים בהדרגה מסוכר. בכל שלב בתהליך, חיידקים בתרבית קיבלו סוכר בכמות הולכת ופוחתת, אך כזו שהספיקה לכך שלא יגוועו ברעב, וזכו במקביל בשפע של פחמן דו-חמצני ופורמאט. צאצאיהם של החיידקים שהצליחו להיגמל בהדרגה מהתלות בסוכר (מה שהעניק להם יתרון אבולוציוני על פני חיידקים שדבקו בסוכר), קיבלו פחות ופחות סוכר, עד שלאחר כחצי שנה של הסתגלות למשטר התזונה החדש, עבר חלקם את המהפך התזונתי השלם, כשהם חיים ומתרבים בסביבה שבה מקור המזון היחיד הוא פחמן דו-חמצני.
כדי לבדוק אם החיידקים לא "נשנשו" בדרך כלשהי חומרי הזנה אחרים, הוזנו חלק מחיידקי האי קולי שעברו התפתחות אבולוציונית בפחמן דו-חמצני שהכיל איזוטופ כבד – C13. חלקי הגוף החיידקיים נשקלו, והמשקל שהעלו הושווה עם המאסה שהייתה מיתוספת מאכילת גרסת הפחמן הכבדה. הניתוח הראה כי אטומי הפחמן בגופם של החיידקים הופקו כולם ישירות מפחמן דו-חמצני בלבד.
בשלב זה ריצפו המדענים את הגנום של החיידקים שנגמלו מסוכר, כדי לזהות את המוטציות שהביאו לשינויים בהרגלי התזונה. במפתיע, הם מצאו שינויים גנטיים מעטים באופן יחסי – כמה שינויים הקשורים בסנכרון תהליך קיבוע הפחמן, כמה שינויים הקשורים בהסדרת רמות ההתבטאות של גנים, ועוד כמה שינויים שתפקידם עדיין אינו ברור. "אנו מקווים שמחקר המשך יגלה כיצד בדיוק התאמו הגנים הללו את פעילותם", אומר גלייזר.
החוקרים מאמינים שההרגלים ה"בריאים" של חיידקים אלה עשויים להתגלות כבריאים בעיקר עבור כדור-הארץ. כך למשל חברות ביוטק שמשתמשות כיום בתרביות תאים של שמרים או חיידקים כדי לייצר כימיקלים תעשייתיים, יוכלו לייצר בתאים חומרים אלו באמצעות פחמן דו-חמצני, במקום באמצעות כמות גדולה של סירופ תירס שממנו הם ניזונים כיום. עם זאת, חשוב לשים לב שבשלב זה החיידקים מקבלים את האנרגיה שלהם מפורמאט – מקור אנרגיה שאינו מתחדש. בהמשך, מתכננים החוקרים להשלים את המהלך האבולוציוני ו"ללמד" חיידקים לקבל את האנרגיה שלה הם זקוקים לצורך קיבוע הפחמן, ממקורות אנרגיה מתחדשים. בתרחיש שכזה, החיידקים ייצרו דלק פחמני מתחדש שיהיה ניטרלי מבחינת פליטות הפחמן לאטמוספירה, שכן מקור הפחמן שלו יהיה הפחמן הדו-חמצני שבאוויר.
"המעבדה שלנו הייתה הראשונה לעסוק ברעיון של שינוי משטר התזונה של הטרוטרוף – אורגניזם שניזון מחומרים אורגניים – והמרתו לאוטוטרופ – אורגניזם ש'חי מהאוויר'", אומר מילוא. "זה נשמע בלתי-אפשרי בהתחלה, אבל למדנו הרבה מאוד לאורך הדרך, ובסופו של דבר, הראינו שזה בר-ביצוע. הממצאים שלנו מהווים ציון דרך משמעותי בדרך ליעד שלנו – יישומים מדעיים יעילים וירוקים".

תאריך:  27/11/2019   |   עודכן:  27/11/2019
שתף:

מועדון הבלוגרים לקבלת רשימות עידן יוסף לדוא"ל
 
מועדון VIP להצטרפות הקלק כאן
 
פורומים News1
כללי חדשות רשימות נושאים אישים פירמות מוסדות
אקטואליה מדיני/פוליטי בריאות כלכלה משפט
סדום ועמורה עיתונות
החיידקים שהצליחו להיגמל מסוכר
הודעות  [ 1 ] מוצגות  [ 1 ]  כתוב הודעה 
1
תגלית חשובה מאוד! ל"ת
עמנואל גרטל  |  30/11/19 18:58
 
תגובות בפייסבוק
רשימות קודמות
צדדים שלא ממש מאפשרים לקדם את התיקים מציבים מכשול משמעותי בפני השופט יוסי ברכיה, אך הוא מצליח להשיג התקדמות בצעדים קטנים - תוך שימת לב רבה לפרטים
איתמר לוין
בניגוד לדבריו של היועץ המשפטי לממשלה, שי ניצן אינו "ישר והגון" והפרקליטות אינה "אחד הגופים שנתונים תחת הכי הרבה בקרה"    הכזבים הללו של מנדלבליט פוגעים באמינותו בכלל
איתמר לוין
קריאה להחלפתו של נתניהו בבחירות מקדימות היא אמירה דמוקרטית, המבקשת לאפשר לחברי הליכוד להחליט האם הם מעוניינים בנאשם בראש מפלגתם. התגובה של נתניהו וכמה מבכירי הליכוד מלמדת, שהם סבורים שהמפלגה רשומה בטאבו על שמו של נתניהו
איתמר לוין
בג"ץ דחה על הסף עתירה של התנועה לאיכות השלטון שדרשה מנתניהו להתפטר, משום ששרגא וחבריו הפרו את חובת מיצוי ההליכים. אבל כמו תמיד, לא היה חיוב בהוצאות - וכך הופך בג"ץ לשותף לגזילת משאבי הציבור
איתמר לוין
המצב בו היועץ המשפטי יחרוץ את גורלו הפוליטי של מי שנגדו הגיש כתב אישום, הוא פסול בעליל    לפרקליטות יש עניין מובהק בשאלת כהונת נתניהו - שתשפיע על ניהול המשפט
טוויטר / יואב יצחק YoavNews1
 
 
 
כל הזכויות שמורות
מו"ל ועורך ראשי: יואב יצחק
עיתונות זהב בע"מ New@News1.co.il