גלובס - עיתון העסקים של ישראלאתר נגיש

לא רק מעבירי מחלות: הווירוסים שמעצבים את הדנ"א שלנו

איך קשורים נגיפים להתפתחות הזיכרון ואיזה תפקיד יש להם בהתפתחות היריון? הביולוג פרופ' ניל שובין הסביר במאמר במיוחד ל"וול סטריט ג'ורנל" מדוע וירוסים הם לא רק מעבירי מחלות אלא הכרחיים להתפתחות האבולוציונית שלנו

היסטוריה של 4 מיליארד שנים מציעה צד אחר של סיפור המגפה / צילום: Dean Lewins, רויטרס
היסטוריה של 4 מיליארד שנים מציעה צד אחר של סיפור המגפה / צילום: Dean Lewins, רויטרס

נגיף הוא עניין של מסתורין ופחד, סכנה בלתי נראית אורבת שמוכנה להתפשט כמו פצצה ברחבי העולם. נגיף הקורונה החדש, כמו סארס, מרס והשפעת העונתית, נכנס לגופנו, מוצא את דרכו לדנ"א שלנו, ופוקד עליו לשכפל יותר עותקים של עצמו. וירוסים הם, בדרכים רבות, הטפילים האולטימטיביים.

אבל לנו ולכל יצור אחר על פני כדור הארץ יש יחסים מורכבים עם נגיפים. רבות מהתכונות שהופכות אותם לאפקטיביים בהעברת מחלות הופכות אותם גם לחיוניים למבנה הגנטי שלנו. התרומה שלהם לגנום שלנו אחראית למגוון של איכויות אנושיות חשובות.

הווירוסים הם בקצה ההגדרה של יצורים חיים. הם רסיסים קטנטנים של חומר גנטי שעטוף בשכבת הגנה. לבדם הם חסרי חיים ושקטים, ממתינים לסביבה מיטבית שבה הם יוכלו להתרבות. נגיפים מגיעים לנשאים שלהם על ידי חרקים, רסיסי טיפות באוויר, מגע עם משטחים נגועים ועוד מנגנונים שמקבצים יחד תאים של זנים שונים.

כשנגיף נתקל בתא מארח, מתעוררת תגובת שרשרת של אירועים מולקולריים: הנגיף מחבר את עצמו לצד החיצוני של התא, נכנס אליו, מגיע לגנום של התא, מתמזג עם הגנים וגורם לגנום המארח לשכפל אותו.

התא המארח הופך למפעל לנגיפים חדשים, ויכול להפיק עד מיליון מהם עד שהוא מת. הצמיחה המסיבית הזו יכולה להתרחש בו זמנית ברקמות בכל גופנו. כאשר הנגיף מתפשט בגוף של אדם אחד, הוא יכול להימלט ממנו דרך רסיסי נוזלים שנפלטים מהאוויר בריאות, זיעה שמופקת מבלוטות זיעה או נוזלים מאיברים אחרים, וההדבקות עוברת לאחרים.

יש יותר וירוסים מכוכבים 

ההתנהגות האנוכית הופכת את הנגיף, כמו יצור דרוויניסטי, למצליח במיוחד. יש מספר בלתי נתפס כמעט שלהם בתוכנו וסביבנו כל הזמן. לפי כמה אומדנים, מספר הנגיפים באוקיינוסים לבדם עולה על 10 עם 31 אפסים אחריו. יחד, יש יותר וירוסים בעולמנו מהכוכבים ביקום הידוע לנו.

בנוסף, הנגיפים מגוונים להפליא ומשתנים כל העת. זו הסיבה לכך שאנחנו זקוקים לחיסון שפעת חדש בכל שנה, וסובלים ממחלות מתעוררות כמו Covid-19 בתדירות גדלה.

אך חוקרים באוניברסיטת יוטה אימצו גישה שונה כלפי הנגיפים כשהם עבדו ב-2016 על גן שממלא תפקיד ביכולת לייצר זיכרונות. עכברים עם מוטציה של הגן הזה, שידוע כ-Arc, יכולים למצוא את דרכם במבוך עם גבינה במרכז, אך בניגוד לעכברים עם גן Arc רגיל הם אינם יכולים לזכור את הדרך במבוך למחרת. בבני אדם, השינויים ב Arc נקשרו לשורה של הפרעות מוח - מסכיזופרניה עד דמנציה. Arc הוא הגן שממנו עשויים הזיכרונות.

כדי להבין את הגן הזה, החוקרים ביוטה בודדו את החלבון שהוא מייצר וצפו בו מבעד למיקרוסקופ רב עוצמה. החוקר הראשי, ג'ייסון שפרד, ראה שהחלבון מייצר תחומים (ספירות) שנראו ברזולוציה גבוהה. המבנה הזה נראה לו מוכר. הוא היה בטוח שהוא ראה ספירות כאלה כשהוא לקח קורס במחלות מידבקות כשהיה סטודנט לתואר שני. לחלבון של Arc היו ספירות בדיוק כמו אלה שגורם HIV, הווירוס שגורם לאיידס.

ד"ר שפרד הראה את השקופית למומחי וירוסים שעובדים בבניין הסמוך בלי לומר להם מה יש עליה. המומחים הללו היו בטוחים שהם רואים ספירות שנעשו על ידי HIV.

כשהצוות מיפה את רצף הגן Arc, ופענח את המולקולות שהרכיבו אותו, ההפתעה הייתה גדלה עוד יותר. גן הזיכרון היה לכל דבר ועניין נגיף שהשתנה.

הווירוס שגורם לאיידס מייצר ספירות חלבונים כי הן מגינות על הגנים של HIV כשהם עוברים מתא לתא בגוף המארח. מתברר שאותו הדבר קורה גם לגן הזיכרון, Arc - גם הוא מעביר מידע גנטי מתא לתא. האסטרטגיה הוויראלית של ייצור ספירות חלבונים, שהיא כה מסוכנת במחלה, עובדת לטובתנו ב-Arc.

הגנים של זיכרון אינם היחידים שמופקים מנגיפים בגופנו. גנים שמייצרים חלבונים שעובדים בשליה, שחיונית לרבייה האנושית, צמחו גם הם מנגיפים. כשצוות חוקרים מגרמניה ביצע מחקר ממוחשב של הגנום האנושי, הוא מצא ש-85 גנים שנוצרו מווירוסים עשויים לעבוד בחלקים שונים של המוח ובמהלך היריון.

בית קברות לווירוסים עתיקים

שני העשורים האחרונים היו תור הזהב לפרויקטים של הגנום. מיפינו את הגנום האנושי, את גנום התירס וגנומים של אלפי זני חיידקים, אצות, חיות וצמחים. עם כל המידע הזה, ככל שאנחנו בודקים, כך אנחנו מגלים וירוסים עתיקים שמסתתרים בגנום שלנו ושל יצורים אחרים.

כמעט 8% מהגנום האנושי מורכב מנגיפים שהדביקו אותנו פעם והפכו לבלתי פעילים. העובדה הזו מדהימה עוד יותר כשזוכרים שגנים - החלק מהדנ"א שמקודד את החלבונים - מהווים רק 2% מהגנום שלנו. יש לנו פי ארבעה יותר חומר גנטי ויראלי בגנום שלנו מאשר הגנים שלנו.

הגנום שלנו הוא בית קברות לווירוסים עתיקים. רסיסי נגיפים משותקים שוכבים בכל מקום. כנפיהם קוצצו מפני שאין להם הרצפים לקפוץ מגנום לגנום. הם תקפו את הגנום של אבותינו לפני עידן ועידנים, רק כדי להפוך לנכים, וכעת הם מונחים כשיירים של העבר המhדבק. גן הזיכרון Arc הוא וירוס שפלש אלינו לפני זמן רב, והחל לעבוד על פונקציית גוף חשובה. הפצחן בעצמו, הטפיל הפולש, פוצח בעצמו לתועלתנו.

היכולת לייצר ספירות כדי להעביר חומר גנטי מתא לתא, שחיונית כל כך להתפשטות מחלות כמו איידס, הועילה לאבותינו הקדמונים. החוקרים שבדקו את ההיסטוריה של Arc מצאו שלדגים אין אותו, אך לצאצאיהם - דו-חיים, זוחלים, עופות ויונקים - יש. הדגים הקדמונים שהפו ליצורים מהלכים לפני כ-375 מיליון שנים קיבלו כנראה את ההדבקות שישנו את מסלול ההיסטוריה, ובסופו של דבר את היכולות שלנו.

אנחנו חיים במצב של מלחמה בין הפולשים הנגיפיים והגנום שלנו. תוצאה אחת יכולה להיות שהנגיפים ינצחו וכולנו נחלה. תוצאה אפשרית אחרת היא שהווירוסים יהיו מקור להמצאות גנטיות חדשות - דלק לאבולוציה שלנו.

נגיפים הם יצורים מיקרוסקופיים של חומר גנטי שיכול לזרוע הרס בעולמנו ולשבש את יחסינו זה עם זה. אבל תובנות חדשות של הגנום, והיסטוריית חיים של 4 מיליארד שנים, מציעות צד אחר לסיפור הזה. כל אחד מאיתנו הוא בחלקו נגיפים, באופן שמשפיע על מי שאנחנו ומה אנחנו יכולים לעשות.

הכותב הוא פרופסור לביולוגיה ואנטומיה באוניברסיטת שיקגו. הכתבה הזו מתבססת על ספרו החדש,  "Some Assembly Required: Decoding 4 Billion Years of Life Using Ancient Fossils and DNA"

עוד כתבות

תושבי העיר ווהאן עומדים בתור לבדיקות החומצה הגרעינית, בשבוע שעבר / צילום: רויטרס, Aly Song

העיר הסינית ווהאן מדהימה את העולם: 9 מיליון בדיקות בתוך 10 ימים

החשש מפני גל נוסף של קורונה הביא את הרשויות בעיר שבה התפרץ הנגיף לראשונה לאסוף בדיקות מרוב תושביה ● רוב הבדיקות כבר עובדו וזוהו 180 נשאים ללא תסמינים

 

יאיר אבידן / צילום: רמי זרניגר, יח"צ

המפקח על הבנקים החדש לא יטפל ישירות בדיסקונט ושב"א עד אפריל 2021

ההסדר למניעת ניגודי עניינים של יאיר אבידן פורסם באתר עמותת הצלחה ● אבידן נכנס לתפקידו לאחר עיכוב של חודש שנדרש בשל משבר הקורונה

מארק צוקרברג מציג בקונגרס האמריקאי את פרויקט ליברה של פייסבוק  / צילום: Erin Scott, רויטרס

זוהי הסיבה לכך שפייסבוק משנה את שם הארנק הדיגיטלי שלה

הארנק הדיגיטלי קליברה, שהושק לפני פחות משנה, ייקרא מהיום "נובי" ● פייסבוק מתמודדת עם לא מעט קשיים רגולטוריים סביב פרויקט המטבע הדיגיטלי ליברה, וארגונים כמו ויזה, מאסטרקארד ואיביי נטשו אותו חודשים ספורים לאחר השקתו

עודד פורר/ צילום: איל יצהר

טיפול במובטלים? הח"כים מעדיפים להתקוטט על איוש ועדות הכנסת

למעלה משבוע אחרי השבעת הממשלה, ובראש הוועדות הכלכליות עדיין יושבים יו”רים זמניים - דבר הפוגע בהזרמת כספים לנפגעי הקורונה

איציק בנבנישתי, רן גוראון / צילום: שלומי יוסף, יונתן בלום

ראש בראש: yes ופרטנר מציתות את התחרות בשוק הטלוויזיה האינטרנטית

yes פתחה במבצע על ממירי אנדרואיד חדשים בנוסף לשירות המוזל שלה - סטינג - וכבר חמישית מהלקוחות שלה צופים בטלוויזיה על גבי האינטרנט • פרטנר מרחיבה את שיתוף-הפעולה עם שחקנית החיזוק הגדולה נטפליקס • בין לבין, סלקום והוט מתעכבות בצעדים שעליהן לנקוט

עו"ד מיכה פטמן / צילום: איל יצהר, גלובס

כמה זמן דרוש כדי לנהל "תיק צווארון לבן גדול ומתוקשר"?

וגם: קצת חדשות טובות בימי קורונה וזהר זיסאפל מבטיח עבודה בהייטק

אבי חורמרו / צילום: קבוצת נקש

ההסתדרות לארקיע: צאו מהדממה וקבלו 1.5 מיליון דולר כהלוואה

ההצעה, מסביר יו"ר איגוד עובדי התחבורה בהסתדרות אבי אדרי באה במטרה "לעודד את החברה ולעזור לה להשתקם והיא מותנית בחזרה לפעילות של החברה. כל עוד החברה לא מתחילה לפעול, היא לא תקבל את הכסף"

יו"ר רשות ניירות ערך, ענת גואטה מגישה לשר האוצר ח"כ, ישראל כץ, את דוח פעילותה לשנת 2019 / אינפוגרפיקה: דוברות משרד האוצר, יח"צ

הדוח השנתי של רשות ניירות ערך: עוד קודם לקורונה - גידול בהסדרי החוב וקיטון במספר בעלי הרישיונות

שנת 2020 עלולה להביא גידול ביחס ל-2019 בהסדרי החוב בצל משבר הקורונה ● בשנה החולפת נמשכה מגמת הירידה בדמי הניהול שהציבור שילם בקרנות הנאמנות

מוצרי חלב על מדפי שופרסל / צילום: תמר מצפי

רשות התחרות נגד הרבנות הראשית: דרישת הכשרות המחמירה מייקרת את מוצרי החלב

מבדיקת רשות התחרות עולה כי "דרישת הרבנות לכשרות מחמירה במוצרי חלב מקשה על היבוא ומפחיתה תחרות" ואף מגדילה את עלויות היבוא בשיעור של עד 10% ביחס לעלות המוצר ● ממליצה לאפשר מתן כשרות למוצרים המכילים חלב נוכרי, תוך יידוע הצרכנים על סוג כשרות המוצר

משאבת נפט בטקסס / צילום: Eric Gay, Associated Press

מזקקות הפסדים: הירידה החדה במחירי הנפט הובילה את בזן ופז להפחתות מלאי ולהפסדים כבדים

בזן הציגה ברבעון הראשון השנה הפסד של כ-146 מיליון דולר, ואצל פז הסתכם ההפסד ב-97 מיליון שקל - החלה לבחון דרכי היפרדות מבית הזיקוק ● שתי חברות הזיקוק ביצעו ברבעון הראשון הערכות שווי לבתי הזיקוק שבבעלותן, שהיו גבוהות מהשווי הרשום בספריהן, ולכן הן לא נדרשו לבצע הפחתות בגין פעילות הזיקוק

ישראל כ"ץ / צילום: אמיל סלמן-הארץ

7,500 שקל על כל עובד: כך נראית התוכנית להחזרת המשק מחל"ת

המענק ישולם בארבע פעימות חודשיות כדי להבטיח שהמעסיקים אינם קולטים את העובד רק כדי לקבל את הכסף ● יצוין כי שר האוצר ישראל כ"ץ ויתר על מספר דרישות שנועדו למנוע ניצול לרעה של המענק

דנה ויס / צילום : יחצ אייל בן יעיש

חדשות 12 ודנה ויס בתביעה נגד יאיר נתניהו: "התבטאויות חמורות"

השבוע כתב בנו של ראש הממשלה בטוויטר: "מישהו יודע איך דנה ויס קיבלה תפקיד כה בכיר בערוץ 2? רהוטה? לא. חכמה? לא. מעניין..." ● תביעת הדיבה תוגש בימים הקרובים

רובוט לניקוי בריכות של מיטרוניקס / צילום: יח"צ

מצליחה לשחות גם בימי קורונה: הרווח הנקי של מיטרוניקס צמח ברבעון בכ-7% ל-64 מיליון שקל

מניית יצרנית הרובוטים לניקוי בריכות השלימה זינוק של 65% מהשפל שאליו צנחה ב-23 במרץ השנה, וחזרה להציג תשואה חיובית מתחילת השנה

הבורסה בת"א / צילום: שלומי יוסף, גלובס

סערת הקורונה בשוקי ההון הגדילה את מחזורי המסחר והביאה להכפלת רווחי הבורסה ברבעון הראשון

הגידול החד במסחר הביא לזינוק של 25.7% בהכנסות הבורסה משירותים, לסך של 81.2 מיליון שקל ברבעון הראשון, וקיזז הפסד של 4.4 מיליון שקל בהפסדי נוסטרו בגלל המשבר ● בשורה התחתונה הבורסה רשמה ברבעון הראשון השנה זינוק של 88.8% ברווח הנקי, שהסתכם בכ-10.2 מיליון שקל

נתי כהן/  צילום: כדיה לוי

משרד התקשורת הטיל על על הוט טלקום קנס בסך 1.4 מיליון שקל

הסיבה: פגיעה בתחרות ע"י שיווק סל שירותים משותף (חבילת אינטרנט הכוללת תשתית וספק), בניגוד להוראות המשרד והרישיון

בובות בחלון ראווה חובשות מסיכות בד / צילום: Ariel Schalit, Associated Press

הישראלים לא אופטימיים: כמחצית מהאוכלוסייה נפגעה כלכלית בתקופת הקורונה, כשליש עדיין סובלים מלחץ וחרדה

בריאות, מצב נפשי ומצב כלכלי הם רק חלק מהתחומים שנבחנו בסקר שערכה הלמ"ס בעקבות משבר הקורונה ● מהי רמת האמון שהציבור נותן בהתמודדות הממשלה עם המשבר, וכמה באמת אנו חושבים כי ב-12 החודשים הבאים מצבנו הכלכלי ישתפר?

שוני אלבק / צילום: אלי יהב

שוני אלבק מונה למנ"כל כהן פיתוח גז ונפט

לאחרונה מכרה קבוצת דלק את מניות השליטה בכהן פיתוח לידי יצחק סוארי, ג'ורג' חורש וגדעון תדמור תמורת 207 מיליון שקל ● אלבק, לשעבר היועץ המשפטי של רשות ניירות ערך, נחשב בעבר לאחד מאנשיו של נוחי דנקנר והיה המשנה למנכ"ל אי.די.בי פתוח

מנכ"ל רשות החדשנות אהרון אהרון / צילום: איל יצהר

אושרה תוכנית המדינה לתמרץ מוסדיים להשקיע בהייטק

המדינה נותנת הגנה של עד 40% מירידת ערך של השקעות המוסדיים ● המדינה מקווה שהמוסדיים יזרימו סכום של 2 מיליארד שקל

הפגנת העצמאים בישראל / צילום: טל קירשנבאום

סיבוב פרסה של הממשלה או טענות סרק של העצמאים? המחלוקת סביב המענק לעצמאים על חודש מאי

לטענת ארגוני העצמאים משרד האוצר קבע כי המענק שהובטח לעצמאים בגין חודש מאי יבוטל, בשל החזרה לשגרה של המשק ופתיחת העסקים ● גורמים באוצר טוענים כי לא התקיים דיון להעניק מענק נוסף בגין חודש מאי, וכך גם לא בוטל כל מענק מתוכנן

מטוסי אל על מושבתים בשדה התעופה / צילום: Oded Balilty, Associated Press

החוב הכולל של חברות התעופה יזנק ל-550 מיליארד דולר עד סוף השנה

ארגון התעופה העולמי יאט"א מעריך שבלון ההלוואות של החברות יצמח ב-28% להיקף של 550 מיליארד דולר עד לסוף 2020, גידול של 120 מיליארד דולר לעומת היקפי המימון שעמם פתחו החברות את 2020, במצב אחר לגמרי עם תנופה עולמית בתעופה