מושבה של בקטריות הנמצאת בתחרות עם מושבות אחרות, יוצרת חלבון קטלני אשר גורם לשכנותיה "לשמור מרחק" ממנה. חוקרים מדווחים השבוע כי על ידי עיכוב הגידול של מושבות שכנות, ואפילו חיסול של תאיהם, המושבה שומרת לעצמה על מעט המשאבים הקיימים בסביבתה, אפילו כאשר המושבות השכנות הן "אחיותיה"

כלים

"תופעה זו מחזקת את הרעיון שכל מושבה היא למעשה סופר-אורגניזם, אורגניזם רב-תאי עם זהות עצמית משלו" כך אומר פרופ' אשל בן-יעקב מאוניברסיטת תל אביב. קבוצת המדענים מורכבת מהחוקר הישראלי, ד"ר אברהם באר ושותפיו במעבדה של פרופ' הרי סוויני מאוניבסיטת טקסס, וכן ד"ר יעל הלמן, אלכסנדרה סירוטה ואורן קליסמן מקבוצת המחקר של בן-יעקב. התגלית פורסמה במהדורה המקודמת של העיתון היוקרתי – PNAS.

המושבות שנחקרו שיכות לזן המיוחד Paenibacillus dendritiformis, שהתגלה על ידי בן-יעקב. כאשר שמים את המושבות האלו לבד על צלחת פטרי, הם ישלחו ענפים של תאים לכל הכיוונים. אולם כאשר שתי מושבות חולקות צלחת אחת עם כמות אוכל מוגבלת, תבנית הענפים של שתי המושבות מתעוותת ונשאר רווח בינהן.

אין זה מחסור באוכל אשר עוצר את הגידול מכיוון שהחוקרים מצאו שאריות של מזון בין שתי המושבות. הם גם מצאו באותו אזור חלבון שלא היה קיים בשום מקום אחר בצלחת. כאשר הניחו את אותו חלבון על צלחת שבה גדל זן זה של בקטריות, המושבה החדשה יצרה צורה מוזרה שנמנעה מהתקרבות לחלבון והתאים הקרובים ביותר לחלבון מתו.

החוקרים קראו לחלבון "קרוב משפחה קטלני" בשל יכולתו להרוג מושבות אחיות שהופקו מאותה מושבת אם. במהלך המחקר זוהה הגן שמקדד את החלבון, אך גן זה למעשה מקדד לחלבון גדול וכבד יותר מהחלבון הקלטני ובעצם מקדד לחלבון לא מסוכן. החוקרים הסיקו שקיים פקטור נוסף במשחק שמשחק תפקיד במנגנון הקטלני.

במקום לנחש, בן-יעקב וד"ר גיל אריאל (מאוניבסיטת בר אילן) יצרו מודל שידריך אותם בחשיבה. "בפיזיקה אנו יוצרים מודלים כדי לחזות תופעות", אומר בן-יעקב, בניגוד לביולוגיה, שם רוב המודלים שמפתחים מתארים את מה שכבר ידוע. בעזרת המודל הם הבינו שיש לחפש גורם שיחתוך את הגודל המלא של החלבון לצורתו הקטלנית רק כאשר המושבות מתחילות להתחרות אחת בשנייה. אותו גורם חיתוך יכול להיות לא מזיק או אפילו חיוני, אך רק עד לריכוז מסוים.

זן הבקטריות המדובר מפריש חלבון שנקרא סבטיליזין, אשר מעודד גידול בריכוזים נמוכים. הסבטיליזין המוכר למדע, נמצא בריכוז גבוה בין שתי המושבות ולכן חותך את החלבון הכבד לצורה הקלטנית והקטנה יותר. בצורתו הקטנה החלבון הורס את דופן התאים ושופך את תכולתם לסביבה.