המעבדה לחקר התנהגות חברתית בחיידקים

דר' אביגדור אלדר

בית הספר לביולוגיה מולקולרית של התא וביוטכנולוגיה, הפקולטה למדעי החיים, אוניברסיטת תל-אביב.

תחום המחקר שבו המעבדה עוסקת הוא הבנתם של עקרונות התכנון המשפיעים על אינטרקציה בין חיידקים בקהילות חיידקיות ועל הדרך שבה אינטרקציה זאת מסוגלת לייצר שיתוף פעולה ותקשורת בתוך הקהילה. במסגרת מחקר זאת אנו משלבים גישות כמותיות מתחום האבולוציה, תורת המשחקים וההנדסה עם מחקר גנטי ומיקרוסקופיה מתקדמת.

באופן ספציפי, אנו מתעניינים באבולוציה ובדרכי הפעולה של מערכות 'חישת מניין' (Quorum Sensing) בחיידקים. במערכות אלו, החיידק מפריש מולקולה קטנה המשמשת כאות (סיגנל, פרומון) אותו החיידק יכול גם לחוש. ריכוז המולקולה מאפשר לחיידק להעריך את צפיפות החיידקים בסביבתו ולפעול בהתאם. מינים רבים של חיידקים משתמשים במערכות חישת מניין בכדי לייצר תגובה שיתופית במערכת שמיטיבה עם הקהילה כולה. בתנאים כאלו תתפתח דינמיקה אבולוציונית המאפשרת תחרות בין זנים בעלי "אסטרטגיות" חברתיות שונות (לדוגמא, לייצר ולהגיב, רק לייצר אות ללא תגובה, לא לייצר אות ולא להגיב, לייצר אות ביתר וכו'). בנוסף, במינים רבים יש שימוש ביותר מסוג אות אחד, דבר המגדיל עוד יותר את מגוון האסטרטגיות האפשריות. המעבדה בוחנת את יחסי הכוחות בקהילה בין האסטרטגיות השונות ואת הדרך שבה האבולוציה של מערכות חישת מניין מושפעת מהיבטים אלו.

מכיוון שחיידקים מעוררי מחלות משתמשים אף הם במערכות חישת מניין בכדי לבקר את רמת הוירולנטיות שלהם, הבנת תפקידם של מערכות אלו יאפשר לנו בעתיד לייצר מעכבים ספציפיים של מערכות חישת מניין שבשילוב עם אנטיביוטיקה, יאפשרו טיפול טוב יותר במחלות רבות. המעבדה בוחנת את השפעותיהם של מעכבי מערכות חישת מניין ואת האבולוציה של עמידות למעכבים אלו בחיידק Pseudomonas aeruginosa - החיידק העיקרי שפוגע בחולי סיסטיק פיברוזיס ומהווה גורם סיכון מרכזי בזיהום של שתלים מלאכותיים.

לפירוט נוסף, ניתן לקרוא את הראיון עם אביגדור אלדר שנערך בעיתון המקוון אלכסון.