פענוח רצף הגנים של יונקי הכיס האוסטרלים מסביר כיצד הם מתקיימים על צמחים רעילים בלי להיפגע, ומדוע דווקא מחלה קלה עלולה להכחיד אותם

קואלה אינה חיה פעילה או נמרצת במיוחד. חיות הכיס החמודות מבלות את רוב זמנן בשינה, וכשהן ערות הן אוכלות, בעיקר עלי אקליפטוס. הקואלות לא צריכות לחשוש שחיה זריזה יותר תגנוב את מזונן: עלי האקליפטוס עשירים במיוחד ברעלנים, ואין הרבה בעלי חיים שמסוגלים להתמודד איתם. איך מצליחות הקואלות לאכול מזון רעיל כל כך? ואיך כל זה קשור לכלמידיה, מחלה נפוצה במיוחד אצל בעלי חיים אלו? מחקר חדש, שפענח לראשונה את הגֵנום של הקואלה, מספק תשובות.

הקואלות, מתברר, משתמשות בשתי אסטרטגיות שונות כדי להימנע מפגיעת הרעל. אחת, יש להן יותר חלבונים שתפקידם לפרק את המולקולות הרעילות לתוצרים שאינם מזיקים, ויכולים לצאת מהגוף בשתן. נראה שחלק מהגנום המכיל את הגנים הדרושים לפירוק הרעלים הכפיל את עצמו אצל הקואלות, כך שיש להן עותקים רבים מאוד של הגנים האלו, ובעקבותיהם יותר חלבונים לניטרול רעלים מאשר ליונקים אחרים. כשבדקו החוקרים באיזה חלק בגוף החלבונים האלו מיוצרים, מצאו כמצופה ייצור רב שלהם בכבד, איבר שידוע בפעילותו כמנטרל רעלים. "הם 'סופר-דה טוקסרס' (מפרקי רעלים) בהשוואה לכל המינים שהגנום שלהם רוצף עד כה" אמרה רבקה ג'ונסון (Johnson) מאוניברסיטת סידני, שהובילה את המחקר, לאתר Wired.

האסטרטגיה השנייה של הקואלות היא לבחור היטב את העלים שהן אוכלות, וכך להימנע מאלו שיש בהם ריכוז גבוה במיוחד של רעלנים. הן עושות זאת בעזרת גנים רבים במיוחד לקולטני ריח וטעם. יש להן למשל 24 גנים לקולטנים של טעם מר – יותר מלכל חיית כיס אחרת, וכמעט מאשר כל יונק אחר. קולטני טעם מר חשובים מאוד לבעלי חיים הנינזונים מצמחים שעלולים להיות רעילים, שכן רבים מהרעלנים האלו הם מרים. כך לדוגמה כאשר אבותיה של הפנדה אימצו אורח חיים צמחוני, התפתח אצלם חוש טעם הרגיש לטעם מר יותר מאשר זה של קרוביהן, המסתמכים יותר על אכילת בשר.  

קואלה בזמן אכילה | צילום: Shutterstock
עלי האקליפטוס עשירים ברעלנים, אך הקואלות מצליחות להתמודד איתם. קואלה מכרסמת | צילום: Shutterstock

אליה וקוץ בה

ניטרול יעיל של רעלנים שמצויים באקליפטוס הוא דבר חיובי ללא ספק, אבל יש לו גם צד אפל. המחלה החיידקית כלמידיה היא אחת הסכנות החמורות ביותר הניצבות כיום בפני הקואלות: כ-70 אחוזים מהן לוקות במחלה, שעלולה להוביל לעקרות, לעיוורון, לדלקת חמורה בדרכי השתן ואפילו למוות. יש טיפול אנטיביוטי לכלמידיה, אך אותם חלבונים שתפקידם לנטרל רעלים מפרקים בכבד של הקואלה את התרופות האנטיביוטיות שעשויות להציל את יונקי הכיס. בשל תפקוד היתר של החלבונים אצל הקואלות הן נזקקות למנה גדולה יותר של התרופה. החוקרים מקווים שהבנה טובה יותר של המנגנון לפירוק רעלים תביא לפיתוח תרופות יעילות יותר, שיפעלו היטב גם אצל הקואלות.

הגנים של הקואלות מקנים להם רגישות גם לתכונה נוספת של העלים: כמות המים שהם מכילים. הקואלות כמעט שאינן שותות, ומקבלות את רוב הנוזלים שהן צריכות ממזונן. החוקרים הראו שהגן שעוזר לחוש בעסיסיות של העלה מוכפל אצלן, וכך קל להן יותר לזהות את העלים שיספקו להן נוזלים רבים ככל האפשר.

מעבר להבנת המנגנון המאפשר לקואלות להתקיים ביערות האקליפטוס, החוקרים מקווים שקביעת רצף הגנים שלהם תסייע לשמור על בעל החיים החמוד הזה, הנמצא בסכנת הכחדה. הם יוכלו להשוות בין הגנים של קואלות מאזורים שונים, לראות באילו אוכלוסיות יש מגוון גנטי מספק והיכן יש רביית קרובים רבה, וכך לתכנן אסטרטגיות יעילות לשימור המין על ידי העברה של פרטים ממקום למקום.

כל זה יהיה לשווא, עם זאת, אם לא נמצא פתרון לבעיית הכלמידיה. ריצוף הגנום של הקואלה נותן תקווה לכך, גם מעבר לפיתוח תרופות שלא יפורקו באופן מידי על ידי החלבונים הנלהבים מדי שלהן: הוא עשוי לעזור במציאות חיסון. "כל המאמצים של חוקרי הקואלות לפתח חיסון לכלמידיה הוגבלו על ידי העובדה שאנחנו לא יודעים מספיק על מערכת החיסון שלהם" אמרה ווילה יוסטון (Huston), מיקרוביולוגית מאוניברסיטת סידני, לאתר הסמית'סוניאן. "עכשיו כשיש לנו מידע על אלפי גנים שמעורבים בתגובה החיסונית, אנחנו יכולים להשתמש בכך כדי לפתח חיסון יעיל עבורם".

 

0 תגובות