על נמלים שמצילות צמחים, זבובים שאוכלים עם העיניים, עריכת גנים בתאים מהונדסים, מבנה חלבון ארס נחשים ומדוע רוח השמש חמה מהצפוי? מחקרים חדשים

רוצים לקבל את חדשות המדע ישירות לנייד?
הצטרפו למהנשמדע בוואטסאפ או בטלגרם

מה חדש?

  • נמלים חקלאיות
  • לאכול עם העיניים
  • מבנה חלבון הארס

  • לשלוט מרחוק על שחרור הורמונים

  • עריכת גנים בתאי גזע מהונדסים לריפוי סוכרת

  • מדוע רוח השמש חמה מהצפוי?

  • מאיזה מעי זה יצא?

  • טובים השניים מן האחד

נמלים חקלאיות

מחקר חדש מראה שנמלים מאיצות את ההתאוששות של צמחים לאחר זיהום והחלפת הקרקע.  ב-2009, דליפת נפט זיהמה את שטחי העשב היבשים של מישור "לה קראו" בדרום מזרח צרפת. שנתיים לאחר מכן, בניסיון  לשקם את האזור, האדמה המזוהמת הוצאה והוחלפה ב-72 אלף טון של אדמה ממחצבה סמוכה. כעת, אקולוגים ואגרונומים מצרפת מצאו כי נמלים החיות בשטחי עשב אלו מאיצות את ההתאוששות של הצמחים ושיקום האזור. הם בדקו את הרכב האדמה ומגוון הזרעים באזורי עשב בקרבת קיני הנמלים, והשוו אותם לאזורים שלא הכילו קינים בכלל. הממצאים הראו שהנמלים שיפרו את פוריות האדמה והגדילו באופן משמעותית את כמות ומגוון הצמחים באזור שבסביבת הקן, לעומת אזורים שלא הכילו קינים. תוצאות המחקר מדגישות את התפקיד החשוב של נמלים כמהנדסות אקולוגיות לשימור ושיקום שטחי עשב יבשים באזור הים התיכון. קריאה בהרחבה (באנגלית)
 
נמלת קציר, © Renaud Jaunatre/IMBE/CNRS
נמלת קציר, © Renaud Jaunatre/IMBE/CNRS

לאכול עם העיניים

מתברר שאצל זבובי פירות, אותם חלבונים שבהם הם משתמשים כדי לחוש אור רגישים גם לטעם. אופסינים הם חלבונים שממירים אור לאותות חשמליים שמערכת העצבים מעבירה למוח. כעת גילט חוקרים מארצות הברית ומהאוניברסיטה העברית בירושלים כי לאופסינים יש גם תפקיד בחוש הטעם של הזבובים. החוקרים בדקו אם זבובים  מהונדסים גנטית, שאין להם חלבוני אופסין מסוימים, מצליחים לזהות בתמיסת מי סוכר מולקולות מרות - שזבובים נוטים בדרך כלל לסלוד מהן. הממצאים הראו שזבובי הביקורת בעלי האופסינים נמנעו מהתמיסות שתובלו בטעם המר, ואילו הזבובים חסרי האופסינים ניזונו מהן. החוקרים סבורים שהתפקיד המקורי של האופסינים היה חישה כימית, ושייתכן כי אופסינים שנמצאים בבלוטות הטעם בלשון האנושים ממלאים גם הם תפקיד חשוב בחישת הטעם. קריאה בהרחבה (באנגלית)

מבנה חלבון הארס

חוקרים מארצות הברית פיצחו את המבנה התלת ממדי של חלבון המשמש כקולטן, ומעורב בהתכווצות שרירים. התגלית החדשה עשויה לעזור בהבנה מעמיקה יותר של מחלות גנטיות המובילות לניוון שרירים. הקולטן נמצא על פני השטח של תאי עצב ותפקידו לגרום לשריר להתכווץ, כאשר אות חשמלי המגיע מתא העצב שמפעיל את השריר מורה על כך.  ידוע שמולקולות רעל הנמצאות בארס נחשים יכולות להיקשר לקולטן, וכך לעכב את פעילותו ולגרום לשיתוק שרירים. במחקר החדש, החוקרים השתמשו ברקמת דגים שבה נמצא הקולטן, וערבבו אותה עם הרעלן מארס נחשים. מאחר ומבנה הרעלן היה ידוע, הם הצליחו לבודד את הרעלן בעודו קשור לקולטן והשתמשו במיקרוסקופ מיוחד כדי לחשוף את המבנה התלת ממדי של הקולטן. קריאה בהרחבה (באנגלית)


חוקרים הצליחו לשלוט מרחוק על שחרור הורמונים בחולדות

ההורמונים קורטיזול ואדרנלין מופרשים מבלוטת יותרת הכליה בתגובה לאות שמגיע מהמוח, ומשחקים תפקיד חשוב בתגובה של הגוף למצבי לחץ ובוויסות של מערכות שונות, מהלב עד מערכת החיסון. ד"ר דקל רוזנפלד, חוקר ישראלי מהטכניון ומ-MIT, חיפש יחד עם עמיתיו דרך לא פולשנית שתאפשר לטפל בבעיות הורמונליות שמקורן במוח. הם פיתחו ננו-חלקיקים מגנטיים מיוחדים, שניתן להזריק לבלוטת יותרת הכליה. כשחושפים את החלקיקים לשדה מגנטי חלש, הם מתחממים מעט ופותחים תעלות רגישות לחום שמשחררות את ההורמונים מהבלוטה. החוקרים בחנו את השיטה על חולדות מעבדה והצליחו לגרום לשחרור מוגבר של "הורמון הסטרס" קורטיזול, שגרם לעלייה בקצב הלב של החיות. קריאה בהרחבה (באנגלית)

עריכת גנים בתאי גזע מהונדסים לריפוי סוכרת

תסמונת וולפרם (Wolfram syndrome) היא מחלה תורשתית נדירה, הנגרמת ממוטציות בגן בודד. החולים בה מפתחים כבר בילדותם חוסר באינסולין ותסמינים של סוכרת, כמו גם בעיות ראיה, חרשות ותסמינים נוספים. חוקרים מארצות הברית לקחו תאי עור מחולים בתסמונת והפכו אותם לתאים מפרישי אינסולין. בנוסף, הם השתמשו במערכת קריספר לעריכת גנים כדי לתקן את הפגם הגנטי שגורם למחלה בתאים האלה. כאשר השתילו את התאים לעכברי מעבדה עם סוכרת, רמת הסוכר בדמם ירדה ונשארה תקינה למשך ששת חודשי הניסוי. החוקרים מקווים בעתיד להשתמש בשיטה לריפוי מחלות סוכרת נפוצות יותר כמו סוכרת מסוג 1 וסוכרת מסוג 2.  קריאה בהרחבה (באנגלית)
 
התאים מפרישי האינסולין שהחוקרים יצרו, אינסולין צבוע בירוק. קרדיט: Millman lab Washington University
התאים מפרישי האינסולין שהחוקרים יצרו, אינסולין צבוע בירוק. קרדיט: Millman lab Washington University

מדוע רוח השמש חמה מהצפוי?

מודל חדש מספק הסבר. רוח השמש היא שטף של חלקיקים שנפלטים מהשמש. על פי חוקי הפיזיקה, חלקיקי גז שמתפשטים במרחב אמורים להתקרר, אבל חוקרים שמדדו את האלקטרונים של רוח השמש בסביבת כדור הארץ גילו שהם מהירים מאוד, כלומר בעלי טמפרטורה גבוהה מהצפוי. כעת חוקרים מארצות הברית מציעים הסבר לתופעה, בזכות מודל שמתבסס על אלקטרונים לכודים במתקן מעבדה המכיל פלזמה לוהטת. המודל הוביל אותם להשערה כי האלקטרונים ברוח השמש אינם נעים באופן חופשי במרחב, מה שהיה מאפשר להם להתרחק מהשמש ולהתקרר, אלא נלכדים בין השדה המגנטי של השמש לבין שדה חשמלי שנוצר עקב עודף מטענים חיוביים בקרבת השמש, מה שמוביל להתחממותם. קריאה בהרחבה על המחקר (באנגלית), הרחבה באתר שלנו על רוח השמש

מאיזה מעי זה יצא?

התעסקות בצואה לא נשמעת מושכת במיוחד, אך ארכיאולוגים לא מעטים עושים זאת בהתלהבות. יש לכך סיבה: מחקרים על צואה מלפני אלפי ועשרות אלפי שנים יכולים ללמד אותנו רבות על אבותינו, כמו מה אכלו ומאילו מחלות סבלו. אך לעתים קרובות קשה להבדיל את הצואה של בני האדם הקדומים מזו של בעלי חיים אחרים, ובעיקר כלבים, שחיו, ועשו דברים אחרים, בסמיכות לבעליהם.*כעת פיתחו חוקרים מארצות הברית שיטה חדשה בעזרתה הם יכולים לקבוע מאיזה מעי יצאה דגימת הצואה הקדומה*. בשיטה זו הם בודקים גם את ה-DNA של בעל החיים, או האדם, שייצר את הצואה, וגם את ה-DNA של חיידקי מעיים שנמצאים בה – שכן לבעלי חיים שונים יש אוכלוסיות שונות של חיידקי מעיים. המחקר כבר הניב ממצא אחד לא צפוי, אמרה כריסטינה וורינר, שהובילה אותו: "ההבנה שהתיעוד הארכיאולוגי מלא בקקי של כלבים". קריאה בהרחבה (באנגלית)

טובים השניים מן האחד

אחת הדרכים הנפוצות ליצירת דלקים ירוקים היא להשתמש באנרגיית השמש כדי ליצור תגובה בין מים וחמצן שתפיק מימן או מימן על-חמצני. אולם מדובר בתהליך מסורבל - למשל כדי ליצור מולקולות של מימן על-חמצני נחוצות שתי תגובות נפרדות ולא יעילות במיוחד. כדי לשדרג את התהליך צריך להוסיף לכל אחת מהתגובות זרזים כימיים נפרדים, אולם אם שני הזרזים יהיו קרובים מדי זה לזה הם ישבשו את התגובה במקום לשפר אותה. לאחרונה הצליחו חוקרים מארצות הברית למקם את שני סוגי הזרזים על משטח דקיק של אטומי פחמן וחנקן, בלי לפגוע ביעילות הפעולה של כל אחד מהם. לשם כך הם הציבו זרז אחד במרכז המשטח, ואת הזרז בקצוות. בעזרת מיקרוסקופים המבוססים על קרני רנטגן, בשילוב מודלים חישוביים, החוקרים פענחו איך בדיוק צריך לסדר את הזרזים כדי לשפר בצורה המיטבית את יעילות התגובות הכימיות. קריאה נוספת (באנגלית) 
 
מובילי המחקר ומערכת הניסוי שלהם, קרדיט: Brookhaven National Laboratory
מובילי המחקר ומערכת הניסוי שלהם, מובילי המחקר ומערכת הניסוי שלהם, קרדיט: Brookhaven National Laboratory

 

0 תגובות