שמרים וצאצאים

שמרים וצאצאים  \  אהוד קלפון

 

בטבע יש יצורים הדואגים לצאצאיהם, בצורות שונות, במיוחד אצל יונקים וציפורים. לעתים יש דאגה קיצונית כמו אצל אימא דוב הקוטב, המרעיבה את עצמה כדי לספק מזון לגוריה, דולפין האם מפסיקה לישון כדי לשמור על גורה, ועכביש נקבה נושאת את צאצאיה על גבה עד שהם עומדים ברשות עצמם. במחקר שנעשה באוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו, והתפרסם בשמונה בנובמבר 2012 בכתב העת Nature , התגלה שגם בשמרים קיימת תכונה זו.

בהסתכלות מיקרוסקופית על חלוקת תאי השמרים, גילו החוקרים שתא האם נותן לתא הצאצא חומר רב לקיומו על חשבונו. תכונה זו התגלתה לחוקרים במין שמר אפייה בשםSaccharomyces cerevisiae  .  תא האם מזרים מבנים כמו מיטוכונדריה לתוך תא הצאצא כדי להבטיח את קיומו והתפתחותו. מיטוכונדריה הם גופיפים זעירים המספקים אנרגייה כימית לתאים בכל צורות החיים כדי לשרוד. החוקרים מתארים איך תאי השמר מזרימים כמות מתאימה של מיטוכונדריה לתאים הצעירים בתהליך ההנצה.

הנצה היא צורת רביה אל מינית, שבה תא אם יחיד משתכפל מספר פעמים בחלוקת מיטוזה והתא הצעיר מתנתק מתא האם ומתרבה בעצמו. יש גם רביה מינית בתהליך מיוזה (הפחתה), ואחר כך התלכדות תאים הפלואידים. מה שהפתיע את החוקרים, היא כמות המיטוכונדריה שתא השמר העביר בהנצה לצאצא, שזרז את מות תא האם. בדרך כלל, במיטוזה יש חלוקה שווה, וגם גופיפי המיטוכונדריה מתחלקים באופן שווה לשני תאי הבת. אך תאי הגזע בבני אדם מתחלקים בצורה לא שווה, וכך גם בתאי השמרים. התגלה שבהנצת תא השמר עוברים יותר מיטוכונדריה לצאצא ממה שנשאר בתא האם. התוצאה היא שתא האם מעביר במספר חלוקות את רוב המיטוכונדריה שבגופו לצאצאיו, וזה מביא לקצו ולמותו.

שמרים הם פטריות חד תאיות בגודל כ 10 מיקרון, השייכות למערכת אסקומיקוטה -Ascomycota , המפיקות אנרגיה על ידי פירוק סוכרים שמסביבם. שמרים משמשים לאפיה, וליצירת כוהל אתנול במשקאות חריפים. בתסיסה כוהלית מתפרק סוכר בלי נוכחות חמצן ונוצר אתנול. בתא שמר יש ציטופלזמה עם אברונים שונים, כולל מיטוכונדריה, וגרעין התא המכיל 16 כרומוזומים. יש פטריות מועילות ופטריות הגורמות למחלות בצמחים (כמו קמשון) ומחלות בבני אדם ובבעלי חיים.

בשנת 1857 גילה לואי פסטר שהשמרים מסוגלים לפעול בסביבה אירובית ובסביבה אנאירובית. פחמן דו חמצני הנפלט בתהליך הנשימה, יוצר בועות גז זעירות בתוך הבצק, הנלכדות ברשת הגלוטן (חלבון בדגניים) וגורם להתפחת הבצק. השמרים יכולים להתקיים במצב רדום כנבגים, לתקופה ארוכה באוויר או על הקרקע, וכאשר תנאי הסביבה מתאימים (כגון לחות, טמפרטורה וקרקע מזון), הם עוברים משלב הנבגים לשלב של התחלקות מואצת, ויוצרים כמות גדולה של שמרים. גרם אחד של שמרים, שמוסיפים לבצק, מכיל 10 מיליארד תאי שמרים. מגרם אחד של גלוקוז, מקבלים 250 סמ"ק גז CO2 ומקילוגרם חיטה ישתחררו חמישה ליטר גז פחמן דו חמצני. בשנים האחרונות, הושלם המיפוי הגנטי של תא שמר, ובו 6000 גנים.  

יש גם שמרים פתוגניים לאדם כגון "קנדידה אלביקנס" - Candida albicans -. פטרייה זו, הנמצאת אצל רוב בני האדם, חייה באברי הגוף, מבלי לגרום למחלה. אך כאשר היא מתרבה מאוד, בגלל חולשה של מערכת החיסון, או מסיבות אחרות, היא עלולה להפריש למעלה מ 70 סוגי רעלנים, ולגרום למחלות בגוף האדם.

במקרים קשים, הפטרייה קנדידה, עלולה לעשות נקב בדופן המעי, להיכנס למערכת הדם ולהגיע לכל איברי הגוף. במצב רגיל, חייה הפטרייה בהרמוניה עם מיקרואורגניזמים אחרים במעי, אך כאשר מופר האיזון והחיידקים מתמעטים, זה מאפשר לקנדידה להתרבות, ולהשתלט על שטחי המעי, ועל אברים אחרים.                                                                                                                             

 

 

                

Comments