07 נוב' 2018

מושבות חיידקים מתפשטות במהירות על פני משטחים באמצעות שחייה משותפת. תנועת החיידקים הקולקטיבית מזכירה תנועה של דגים, ציפורים ואורגניזמים אחרים הנעים בלהקות. לפיכך, יש לה חשיבות רבה מבחינה פיזיקלית, ביולוגית ואקולוגית.

עד כה, המחקרים שנעשו בנושא התנועה הקולקטיבית של חיידקים התמקדו במושבות דקיקות, בהן קיים מספר קטן של שכבות חיידקים, וזאת עקב אילוצים טכניים הקשורים בקושי לתצפת על מושבה עבה. במקרים כאלה, אם מוסיפים אנטיביוטיקה למזון המושבה מושמדת מיד.

חיידקים בצלחת פטרי 

במחקר חדש של ד"ר אברהם באר ממכון צוקרברג לחקר המים, במכונים לחקר המדבר ע"ש יעקב בלאושטיין, והמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, בשיתוף עם פרופ' גיל אריאל מהמחלקה למתמטיקה באוניברסיטת בר-אילן יחד עם פרופ' רסיקה הארשי מהמחלקה למיקרוביולוגיה באוניברסיטת טקסס שבאוסטין, נחקרו מושבות תלת-ממדיות בדגש על המבנה התלת-ממדי המשתנה כתלות בזמן. ההתבוננות בחיידקים נעשתה בשילוב של מיקרוסקופיית אור רגילה ומיקרוסקופיה פלורסנטית שאפשרה מיפוי תלת-ממדי מדויק של החיידקים. שיטה זו טובה כדי לאפשר מעקב תלת-ממדי אחר חיידקים צפופים שלא ניתן לעקוב אחריהם באמצעות שיטות מקובלות.

תוצאות המחקר הראו כי למושבה מבנה ייחודי בו רוב החיידקים מאכלסים את שכבות הביניים של המושבה, חלקם את תחתיתה ואין הם מאכלסים את חלקה העליון המכיל בעיקר נוזלים. בנוסף, התגלה כי הוספת אנטיביוטיקה למזון המושבה יוצרת שכבה נעדרת חיידקים בתחתית המושבה וכולם נדחקים לחלקה האמצעי, אך עדיין לא מאכלסים את חלקה העליון.

"העדר חיידקים בחלקה העליון של המושבה", כך מסביר פרופ' אריאל, "הוא תוצאה של הימצאות חומרים פעילי שטח הנקראים סורפקטנטים. החיידקים השוחים ליד שפת המושבה יוצרים זרמים בנוזל ומזיזים את הסורפקטנטים. שינויים אלה יוצרים דחיה".

"היעלמות החיידקים מחלקה התחתון של המושבה", ממשיך דר' באר, "נעשית בתהליך דחייה כימוטקטי, המבוסס על חיישנים ביוכימיים המצויים בחיידק, שעד היום לא היה ידוע על קיומו וכעת הפך למוקד עניין בחקר הביוכימי. למרבה הפלא, תהליך ההתחמקות של החיידקים מחלקה התחתון של המושבה עקב האנטיביוטיקה מונע מהם למות ולפיכך תהליך הדחייה הכימוטקטי משמש כאמצעי הישרדות של החיידקים".

לקריאת המאמר המלא