שימושי החיידקים בביוטכנולוגיה
על-פי: א. עדן (ינואר-פברואר 1999) גלילאו עיבוד : רחל פלד בכל גרם אדמה מצויים, להערכת המומחים, כמיליארד חיידקים. אולם רק כ- 2% מכלל מיני החיידקים המצויים על פני כדור הארץ זוהו עד כה. אחת הסיבות לכך היא הקושי במציאת תנאי הגידול המתאימים לכל חיידק. כל חיידק חדש שמתגלה צופן בחובו הפתעות חדשות. כבר שמענו על חיידקים הניזונים מנפט-ומשמשים לטיהור כתמי נפט. על חיידקים הגדלים בטמפרטורה של C 2000 ,ועל חיידקים אוהבי מלח החיים בים המלח- ים המוות. ומה חדש הפעם? "ציידי החיידקים" מחפשים חיידקים היכולים לפתור לאנושות בעיות שונות. למשל, נתגלו חיידקים המסוגלים להפיק אנרגיה מחומרי נפץ. חיידקים כאלה הם בעלי אנזים מתאים לניצול אנרגיה האגורה בחומרים אלה. החוקרים גילו כי כמות מועטה של חומרי נפץ הדולפת ממוקשים ישנים מספיקה להתרבותם של חיידקים אלה. הבעיה היא לאתר את מיקומם של החיידקים. ( איזה שימוש ניתן לעשות במידע זה?) מסתבר כי קיימת בטבע קבוצה של חיידקים היוצרים אור זוהר ,כאשר תנאי גידולם טובים, ומכאן הועלתה המחשבה להעביר את הגן האחראי על יצירת החומר הזוהר בשיטה של הנדסה גנטית ,לחיידקים המנצלים אנרגיה האגורה בחומרי נפץ. הפרויקט קרוב לסיומו ובקרוב יחל השימוש הניסיוני בשיטה. (מהו השימוש שיעשה לדעתך בחיידק החדש?) בעיה נוספת בעולמנו המתועש הם הממיסים האורגניים שקשה מאוד לפרקם בטבע , כמו פנול, כלורופורם פורמאלדהיד ועוד, המשמשים בתעשיית הפלסטיק, הצבעים והדבקים. לאחרונה עלו לכותרות חיידקים המפרקים חלק מממיסים אורגניים אלה. המקום המתבקש להימצאותם ,הם אתרי פסולת רעילה דוגמת רמת חובב.( בסקר שנערך נמצא כי שליש מחומרים אלה מחלחלים למי התהום ומזהמים אותם. ולכן חשוב מאוד לפרק ממיסים אלו).הרעיון לפזר חידקים מפרקי ממיסים נראה מאוד מבטיח. אולם הסתבר כי דווקא באתרי הפסולת לא ניתן להשתמש בחיידקים. הסיבה לכך נעוצה בעובדה שאתרים אלה עשירים בפסולת רדיואקטיבית המחסלת את החידקים האלה הרגישים לקרינה רדיואקטיבית. בשנות החמישים נערכו ניסיונות לחטא קופסאות שימורים על ידי קרינה רדיואקטיבית. במהלך העבודה נתגלה חיידק שעמיד לקרינה זו, אולם הוא רגיש לממיסים אורגניים. מה עושים ? קבוצת חוקרים אמריקאים בראשות דאלי (Daly) הצליחה להנדס את החיידק הרצוי. אילו תכונות רצויות יש לחיידק המהונדס? הייתכן כי נפתרו כל בעיות הזיהום?! שאיפת החוקרים היא ליצור "סופר חיידק", שיצליח להתקיים בסביבה עוינת ביותר, אבל שניתן יהיה לרסנו ,על ידי השתלת מנגנון השמדה עצמי ,אשר יופעל על ידי המשתמש. קבוצת חוקרים אחרת , מאוניברסיטת ג'ורג'יה בארה"ב עובדת על פיתוח פתרון לבעיית הסוללות המשומשות המפרישות כספית לקרקע. הצורה הרעילה ביותר של כספית היא של Hg2+ . לפני מספר שנים נמצאו חיידקים עמידים לכספית ,והתברר כי הם מיצרים אנזים ההופך את הכספית היונית לצורת היסוד Hg0 שהיא פחות רעילה ומאוד נדיפה. כדי לנצל אנזים זה יש למצוא דרך להחדירו לקרקע. מיהו האורגניזם המתאים ביותר למשימה זו? איזה חלק של האורגניזם? החוקרים בחרו בעצים למילוי משימה זו. מדוע? בשטח של דונם קרקע המכוסה בצמחיה מצויים לפי הערכה כ- 50 מיליון קילומטרים של שרשי צמחים. תפקידם העיקרי הוא... לספוג מים וחומרים מומסים מן הקרקע . החוקרים סברו כי זוהי מערכת העשויה להיות יעילה גם לספיגת זיהום הכספית . ההנחה הייתה שהעברת הגן המקודד לאנזים הרצוי יועבר לעץ ועל ידי כך תתקבל כספית נדיפה שתופרש לאוויר החופשי. כך יהפוך אזור שומם לירוק ונקי מרעלים. גישה זו של שיקום-ריפוי ביולוגי (Bioremediation) הולכת ותופסת תאוצה בשנים האחרונות.
על-פי: א. עדן (ינואר-פברואר 1999) גלילאו עיבוד : רחל פלד בכל גרם אדמה מצויים, להערכת המומחים, כמיליארד חיידקים. אולם רק כ- 2% מכלל מיני החיידקים המצויים על פני כדור הארץ זוהו עד כה. אחת הסיבות לכך היא הקושי במציאת תנאי הגידול המתאימים לכל חיידק. כל חיידק חדש שמתגלה צופן בחובו הפתעות חדשות. כבר שמענו על חיידקים הניזונים מנפט-ומשמשים לטיהור כתמי נפט. על חיידקים הגדלים בטמפרטורה של C 2000 ,ועל חיידקים אוהבי מלח החיים בים המלח- ים המוות. ומה חדש הפעם? "ציידי החיידקים" מחפשים חיידקים היכולים לפתור לאנושות בעיות שונות. למשל, נתגלו חיידקים המסוגלים להפיק אנרגיה מחומרי נפץ. חיידקים כאלה הם בעלי אנזים מתאים לניצול אנרגיה האגורה בחומרים אלה. החוקרים גילו כי כמות מועטה של חומרי נפץ הדולפת ממוקשים ישנים מספיקה להתרבותם של חיידקים אלה. הבעיה היא לאתר את מיקומם של החיידקים. ( איזה שימוש ניתן לעשות במידע זה?) מסתבר כי קיימת בטבע קבוצה של חיידקים היוצרים אור זוהר ,כאשר תנאי גידולם טובים, ומכאן הועלתה המחשבה להעביר את הגן האחראי על יצירת החומר הזוהר בשיטה של הנדסה גנטית ,לחיידקים המנצלים אנרגיה האגורה בחומרי נפץ. הפרויקט קרוב לסיומו ובקרוב יחל השימוש הניסיוני בשיטה. (מהו השימוש שיעשה לדעתך בחיידק החדש?) בעיה נוספת בעולמנו המתועש הם הממיסים האורגניים שקשה מאוד לפרקם בטבע , כמו פנול, כלורופורם פורמאלדהיד ועוד, המשמשים בתעשיית הפלסטיק, הצבעים והדבקים. לאחרונה עלו לכותרות חיידקים המפרקים חלק מממיסים אורגניים אלה. המקום המתבקש להימצאותם ,הם אתרי פסולת רעילה דוגמת רמת חובב.( בסקר שנערך נמצא כי שליש מחומרים אלה מחלחלים למי התהום ומזהמים אותם. ולכן חשוב מאוד לפרק ממיסים אלו).הרעיון לפזר חידקים מפרקי ממיסים נראה מאוד מבטיח. אולם הסתבר כי דווקא באתרי הפסולת לא ניתן להשתמש בחיידקים. הסיבה לכך נעוצה בעובדה שאתרים אלה עשירים בפסולת רדיואקטיבית המחסלת את החידקים האלה הרגישים לקרינה רדיואקטיבית. בשנות החמישים נערכו ניסיונות לחטא קופסאות שימורים על ידי קרינה רדיואקטיבית. במהלך העבודה נתגלה חיידק שעמיד לקרינה זו, אולם הוא רגיש לממיסים אורגניים. מה עושים ? קבוצת חוקרים אמריקאים בראשות דאלי (Daly) הצליחה להנדס את החיידק הרצוי. אילו תכונות רצויות יש לחיידק המהונדס? הייתכן כי נפתרו כל בעיות הזיהום?! שאיפת החוקרים היא ליצור "סופר חיידק", שיצליח להתקיים בסביבה עוינת ביותר, אבל שניתן יהיה לרסנו ,על ידי השתלת מנגנון השמדה עצמי ,אשר יופעל על ידי המשתמש. קבוצת חוקרים אחרת , מאוניברסיטת ג'ורג'יה בארה"ב עובדת על פיתוח פתרון לבעיית הסוללות המשומשות המפרישות כספית לקרקע. הצורה הרעילה ביותר של כספית היא של Hg2+ . לפני מספר שנים נמצאו חיידקים עמידים לכספית ,והתברר כי הם מיצרים אנזים ההופך את הכספית היונית לצורת היסוד Hg0 שהיא פחות רעילה ומאוד נדיפה. כדי לנצל אנזים זה יש למצוא דרך להחדירו לקרקע. מיהו האורגניזם המתאים ביותר למשימה זו? איזה חלק של האורגניזם? החוקרים בחרו בעצים למילוי משימה זו. מדוע? בשטח של דונם קרקע המכוסה בצמחיה מצויים לפי הערכה כ- 50 מיליון קילומטרים של שרשי צמחים. תפקידם העיקרי הוא... לספוג מים וחומרים מומסים מן הקרקע . החוקרים סברו כי זוהי מערכת העשויה להיות יעילה גם לספיגת זיהום הכספית . ההנחה הייתה שהעברת הגן המקודד לאנזים הרצוי יועבר לעץ ועל ידי כך תתקבל כספית נדיפה שתופרש לאוויר החופשי. כך יהפוך אזור שומם לירוק ונקי מרעלים. גישה זו של שיקום-ריפוי ביולוגי (Bioremediation) הולכת ותופסת תאוצה בשנים האחרונות.
