צילום: שלומית קידר - הפורטל לחקלאות טבע וסביבה במחקר בינלאומי בהובלת חוקרי המכון לאבולוציה באוניברסיטת חיפה, רוצף בפעם הראשונה גנום של פטריה אחת מתוך עשרות מיני פטריות שגדלות בים המלח. תוצאות המחקר פותחות פתח להבנת המנגנונים האבולוציוניים שפיתחה הפטריה לאורך אלפי השנים בכדי להתמודד עם רמות המלח יוצאות הדופן. המחקר פורסם ב-Nature Communication מבית "Nature". "מעבר לידע התיאורטי, ברגע שנאתר את הגנים האחראים על העמידות בפני מלח, נוכל להעביר אותם לחיטה, לדוגמא, וכך להצליח לגדל חיטה באזוריים מדבריים ומלוחים ולהגדיל את יצור המזון בעולם", אמר פרופ' אביתר נבו מהמכון, שהוביל את המחקר.
» רוצים לקבל עדכונים נוספים? הצטרפו אלינו לפייסבוק ים המלח הוא אחד המקומות הקשים ביותר לחיים על פני כדור הארץ, ועד מספר לא רב של שנים התפיסה הייתה ששום יצור אכן לא יכול לחיות במימי האגם, בהם ריכוז המלח כיום מגיע ל-35% . בתחילת שנות ה-30 גילה אליעזר וולקני בקטריות זעירות שהצליחו לחיות ב"ים המוות", אולם רק לקראת סוף שנות ה-90 של המאה שעברה גילו חוקרי המכון לאבולוציה של האוניברסיטה לא פחות מ-77 מינים של פטריות, שמצאו דרכים אבולוציוניות לחיות ולהתפתח בים המלח. בעוד שהבקטריות הן יצורים לא מורכבים בעלי גנום קטן ופשוט יחסית, הגנום של הפטריות מורכב יותר ולכן גילוי הרצף שלהן יכול לסייע בשיפור של מינים תרבותיים קיימים, כמו חיטה, שעורה וכד'.
במחקר הנוכחי, צוות בינלאומי רב משתתפים, שכלל את פרופ' נבו ואת ד"ר תמי קיס-פפו מאוניברסיטת חיפה, יחד עם חוקרים מהמוסד לחקר הגנום של משרד האנרגיה האמריקאי ומאוניברסיטת ביירות' מגרמניה, רוצף הגנום של הפטריה "אירותיום רוברום" "Eurotiom rubrum".
לאחר עבודה ממושכת, הצליחו החוקרים למצוא 26.2 מיליון יחידות (בסיסים) המרכיבות את הגנום ולרצף את 10,000 הגנים המרכיבים אותו - לשם השוואה, בגוף האדם ישנם כ-22 אלף גנים. החוקרים מצאו פעילות שלמה שנועדה לאפשר לפטרייה לחיות במי ים המלח: משפחות שלמות של גנים הקשורים בוויסות של כניסה ויציאה של מלח מהתא היו פעילות בצורה מוגברת, גנים בודדים הקשורים בעמידות למלח הוכפלו וחומצות אמיניות חומציות במיוחד היו פעילות. חומצות אלה היו פעילות גם בקרב בקטריות שחיות בים המלח, מה שמעיד על התפקיד החשוב שלהם בפיתוח העמידות.
תרבית הפטריה והנבגים שלה במים. צילום: אוניברסיטת חיפה בשלב השני ניסו החוקרים לגדל את הפטריות בריכוזים שונים של מי ים המלח - כלומר 100% מי ים המלח הם מים בריכוז 35% מלח. התברר שבעוד שבמים ללא מלח בכלל הפטרייה לא מצליחה להתפתח ולגדל נבגים, המים שבו הנבגים מצליחים לגדול ולהפוך לפטריות הם עד 70% מי ים המלח. האחוז האופטימלי הוא % 30 מי ים המלח. לדבריו של פרופ' נבו, אחת לכ-20 שנים לערך, מגיע חורף גשום באופן קיצוני שמדלל ומוריד מעט את ריכוז המלח. הפטריה סיגלה לעצמה מנגנונים ייחודים ששומרים עליה בתרדמה בצורה של נבג עד לשנים אלו, וברגע שריכוז המלח יורד הן מתפתחות לתפטיר פטרייה, שמסוגלת לייצר נבגים נוספים – וכך נמשכת שרידותו של המין.
כאמור, המטרה המרכזית של החוקרים היא למצוא את המנגנונים הספציפיים אותם פיתחה הפטרייה כדי לשרוד ולהעתיק אותם לצמחים אחרים – וכך לגדל אותם בתנאים קשים. לדבריו של פרופ' נבו, ראשית עליהם לבודד את פעילות הגנים העמידים למלח, אבל זאת תהיה רק ההתחלה. "כדי למצוא את המנגנונים המורכבים,כך שניתן יהיה להעתיק אותם, צריך למצוא רשתות של גנים, שעובדים יחדיו כמכלול. צריך להבין איך הגנים משפיעים זה על זה ואיך הם יכולים להשפיע לטובה ולרעה בצמח אחר. אני מקווה שבתוך עשור כבר נצליח להציג הצלחות בתחום ולקדם את חקלאות המלח בעולם".
