חיידקים בעלי גרעין

מאת: ד"ר דרור בר-ניר
האוניברסיטה הפתוחה - 1998

הערה: כתבה זו פורסמה ב-1998. מאז התברר שלא מדובר בממברנה כפולה של החיידקים Gemmata obscuriglobus ו-Pirellula אלא במבנה אחר.

עד לפני שנים אחדות הייתה ההבחנה ברורה - תאים חסרי גרעין הם תאים פרוקריוטיים, ותאים בעלי גרעין הם תאים איקריוטיים. בינתיים פוצלו הפרוקריוטים לשתי קבוצות שונות זו מזו לחלוטין מהבחינה האבולוציונית והביוכימית (ראה "שלושה סוגי תאים") ועלתה שוב השאלה בדבר מוצא התא האיקריוטי. המידע המולקולרי שהצטבר הראה שמוצאם של האיקריוטים בחיידקים הקדומים. אך הבדלים ביוכימיים רבים בין שני סוגי התאים, ובעיקר התפתחות הממברנה הכפולה שבגרעין האיקריוטי, הוליכו את החוקרים להשערה שהפיצול בין שני סוגי התאים היה בתחילת התקופה ה"פרוקריוטית" לפני כ-3.5 מיליארד שנים, ולא לפני כ-2.5 מיליארד שנים, כפי שסברו. "תוספת" זו של כמיליארד שנים מאפשרת את התפתחותה של קבוצה שלישית של חיידקים, שאחד ממאפייניה הוא הממברנה הכפולה של הגרעין. אחד מחיידקי קבוצה משוערת זו הוא אבי האיקריוטים - האורקריוט (urkaryote).

תיאוריה זו תאושש אם יימצאו, אי-שם בכדור-הארץ, חיידקים בעלי מאפיינים איקריוטיים, ואפילו בעלי גרעין.

בשנת 1991 פרסמו Furest ו-Webb את תגליתם: ה-DNA של Gemmata obscuriglobus, חיידק שבודד מאגם מים מתוקים בקווינסלנד שבאוסטרליה, מוקף בממברנה דו-שכבתית.

בשנת 1997 התגלה חיידק נוסף, המשתייך לסוג Pirellula שגם אצלו נמצא ה-DNA במבנה מיוחד שכונה Pirellulosome.

Gemmata ו-Pirellula משתייכים לחטיבה יוצאת דופן בחיידקים האמיתיים - ה-Planctomyces. את חיידקי החטיבה הזאת מייחדים העדר פפטידוגליקן בדופן, ומציאותם של מבנים דמויי מכתשים בממברנה החיצונית. בעבר "נחשדו" כמשתייכים לחיידקים הקדומים, אך כשנקבע בהם רצף הבסיסים של ה-RNA הריבוזומי, שויכה החטיבה הזאת לחיידקים האמיתיים.

רצף הבסיסים של ה-RNA הריבוזומי הוא השולל את האפשרות שהחיידקים האלה מייצגים את הקבוצה השלישית ההיפותטית שהוצעה, ולכן עלינו להוסיף ולחפש את נציגיה (אם היא באמת קיימת). אך עצם גילויים של שני חיידקים אמיתיים בעלי גרעין (ויש צורך לבדוק את גרעיני החיידקים הקרובים להם, Planctomyces ו-Isospharea), מעמיד בסימן שאלה את החלוקה הראשונית שהוצגה בתחילת הקטע.

ידוע לנו שבחיידקים האמיתיים מקבוצות הפרוטאובקטריה (למשל, Escherichia coli) והגראם חיוביים (למשל, Bacillus) חל צימוד בין התעתוק לבין התרגום. מה קורה ב-Gemmata וב-Pirellula?!

מקורות:

  1. Furest, J.A. and Webb, R.I. (1991): Membrane-bound nucleoid in the eubacterium Gemmata obscuriglobus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 8184-8188.

  2. Lindsay, M. R., Webb, R. I. and Fuerst, J. A. 1997. Pirellulosomes: a new type of membrane-bounded cell compartment in planctomycete bacteria of the genus Pirellula. Microbiology 143: 739-748.




עריכה לשונית: ארנה ברקאי

Copyright ©, The Open University of Israel, 1997-2011, All rights reserved
© כל הזכויות שמורות לאוניברסיטה הפתוחה - 2011-1997
הערות והצעות אנא שלחו ל: webmaster@telem.openu.ac.il