Synechococcus
 Synechococcus | |
|---|---|
תאי Synechococcus מזן PCC 7002 במיקרוסקופיית ניגוד פאזה דיפרנציאלי (DIC) | |
| מיון מדעי | |
| על־ממלכה: | חיידקים אמיתיים |
| ממלכה: | Bacillati |
| מערכה: | כחוליות |
| מחלקה: | Cyanophyceae |
| סדרה: | Synechococcales |
| משפחה: | Synechococcaceae |
| סוג: | Synechococcus |
| שם מדעי | |
 SynechococcusNägeli, 1849 | |
 | |
Synechococcus (מיוונית: synechos – רציף, ו-kokkos – גרגיר; בעברית: סינכוקוקוס) הוא סוג של כחולית חד-תאית הנפוצה בסביבה ימית, בגודל 0.6-1.6 מיקרומטר. התאים פוטוסינתטיים וכדוריים בצורתם, ונפוצים בעיקר בשכבות המים העליונות והמוארות, שם צפיפותם עשויה להגיע ל-1,000-200,000 תאים למיליליטר. קיימים גם מינים המאכלסים מים מתוקים. הסוג הוא אחד מרכיבי היסוד של הפיקופלנקטון הפוטוסינתטי באוקיינוסים.
תיאור
[עריכת קוד מקור | עריכה]תאי Synechococcus הם גראם-שליליים בעלי דופן תא מורכבת. במיקרוסקופיית אלקטרונים ניתן לראות בהם גרגרי זרחה, גליקוגן, וכן קרבוקסיזומים בעלי מבנה מוגדר. לתאים יכולת תנועה בשיטת החלקה (gliding) ובשיטת שחייה ייחודית שאינה תלויה בשוטון. כל הזנים הימיים הם פוטואוטוטרופים הכרחיים, המקבלים את צורכי החנקן שלהם מחנקה, אמוניה או אוריאה, אך אינם מבצעים קיבוע חנקן אטמוספירי.
הפיגמנט הפוטוסינתטי העיקרי הוא כלורופיל a, ולצידו פיגמנטי עזר ממשפחת הפיקובליפרוטאינים: פיקוציאנין, אלופיקוציאנין ופיקואריטרין, וכן זיאקסנתין המצוי גם בכחולית הקרובה פרוכלורוקוקוס.
זן המעבדה Synechococcus elongatus UTEX 2973 נחשב לכחולית בעלת קצב הגידול המהיר ביותר הידוע, עם זמן הכפלה של כשעתיים בלבד בתנאים מיטביים.[1]
טקסונומיה ופילוגנטיקה
[עריכת קוד מקור | עריכה]הסוג תואר לראשונה בשנת 1979 והוגדר ככחוליות חד-תאיות קטנות, המתרבות בחלוקה רוחבית וחסרות נדן.[2] עם הזמן התברר שההגדרה כללה אורגניזמים בעלי גיוון גנטי רב במיוחד (תכולת GC הנעה בין 39% ל-71%), ולכן פוצלה לתת-קבוצות. מדריך ברג'י (Bergey's Manual) משנת 2001 חילק את הסוג לחמישה מקבצים לפי מורפולוגיה ופיזיולוגיה, ביניהם הבחנה בין זנים ימיים למי מתוק ונוכחות פיקואריטרין.
מחקר פילוגנטי מ-2014, שבחן רצפי 16S rRNA, גילה לפחות 12 קבוצות שונות התואמות מבחינה מורפולוגית ל-Synechococcus אך אינן חולקות אב קדמון משותף. לפי המחקר, השושלת הראשונה של הסוג הופיעה לפני כ-3 מיליארד שנים במעיינות תרמיים, ומשם התפשטה לים ולמים מתוקים.[3] מחקרי סיווג עדכניים יותר פיצלו את הסוג למספר סוגים חדשים, אך החלוקה שנויה עדיין במחלוקת.
אקולוגיה ותפוצה
[עריכת קוד מקור | עריכה]ניתן למצוא את Synechococcus כמעט בכל אזורי האזור הפוטי של האוקיינוסים. התאים שכיחים יותר במים עשירים בחומרי הזנה, ומעדיפים את השכבות העליונות והמוארות. באזורים שבהם חי לצידו הסוג פרוכלורוקוקוס, האחרון בדרך כלל רב יותר במספרו, אך באזורי עליית מים עמוקים ובשפכי נהרות עשירים בחומרי הזנה, Synechococcus עשוי להיות הדומיננטי.
בישראל, ניטור שנתי של מפרץ חיפה מצא כי Synechococcus אחראי לכ-60–70 אחוז מכלל הכלורופיל במי החוף, עם מגמת עלייה בשנים האחרונות.[4] בסוף אוגוסט 2026 גרמה פריחה מסיבית של הסוג לעכירות חריגה בחופי דרום ישראל, שהובילה להשבתת מתקני ההתפלה. החיידק עבר את מסנני הקדם אך לא את ממברנות האוסמוזה ההפוכה.[5]
גנטיקה
[עריכת קוד מקור | עריכה]גנום הזן S. elongatus PCC7002 מכיל כ-3.4 מיליון זוגות בסיסים, לעומת 2.4 מיליון בזן האוקיינוסי WH8102.[6] לזנים הימיים מערכת גנים המאפשרת רקומבינציה הומולוגית ותיקון DNA, כולל יכולת קליטת DNA חיצוני (טרנספורמציה גנטית) ומערכת תגובה לנזקי DNA הדומה למערכת ה-SOS המוכרת מאי קולי.[7]
מחקר של דבי לינדל מהפקולטה לביולוגיה בהטכניון, שפורסם ב-2025 בכתב העת Nature Microbiology, חשף מנגנון הגנה פסיבי וחדש של Synechococcus מפני פאג'ים ימיים (נגיפים התוקפים חיידקים), ובהם הפאג' Syn9.[8] בניגוד למנגנוני עמידות אקטיביים מוכרים, נמצא כי רמה מופחתת של tRNA (RNA מוביל, מולקולה המעורבת בתרגום הגנטי) בתא החיידק אינה מונעת את חדירת הנגיף, אך כן מונעת את הרכבתם של נגיפים חדשים בתוכו, ובכך מאפשרת לחיידק לשרוד את ההדבקה. לפי לינדל, מדובר בדפוס עמידות "סביל", שבו דווקא אובדן פונקציה תוך-תאית משפר את סיכויי ההישרדות, ותופעה זו עשויה להיות נפוצה בטבע יותר משנחשב עד כה.
קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ↑ Jingjie Yu et al., Synechococcus elongatus UTEX 2973, a fast growing cyanobacterial chassis for biosynthesis using light and CO2, Scientific Reports 5, 2015 doi: 10.1038/srep08132
- ↑ R. Rippka et al., Generic assignments, strains histories and properties of pure cultures of cyanobacteria, Microbiology 111, 1979, עמ' 1–61 doi: 10.1099/00221287-111-1-1
- ↑ Petr Dvořák et al., Synechococcus: 3 billion years of global dominance, Molecular Ecology 23, 2014, עמ' 5538–5551 doi: 10.1111/mec.12948
- ↑ תוכנית הניטור הלאומית בים התיכון, ניטור המגוון הביולוגי לשנת 2023, קישור לדוח
- ↑ עידן בנימין, נקודת התורפה נחשפת: איך אצה מיקרוסקופית הביאה את ישראל אל סף משבר?, TheMarker (הארץ), 1 בספטמבר 2026
- ↑ B. Palenik et al., The genome of a motile marine Synechococcus, Nature 424, 2003, עמ' 1037–1042 doi: 10.1038/nature01943
- ↑ C. Cassier-Chauvat et al., Comparative Genomics of DNA Recombination and Repair in Cyanobacteria: Biotechnological Implications, Frontiers in Microbiology 7, 2016, עמ' 1809 doi: 10.3389/fmicb.2016.01809
- ↑ נגיפים נגד חיידקים: חוקרות מישראל חשפו מנגנון הגנה ייחודי בים, Ynet, 5 בינואר 2025