פוסט בנושא פטנטים ואבטיפוס

. הפניצילינים הם חומרים אנטיביוטיים שמשומשים ביותר לשימוש נגד מחלות ואבי טיפוס. בנוכחות פניצילין הגשרים האלה לא נוצרים, האבטיפוס מייצר פפטידוגליקאן אבל הדופן שנוצרת ככה לא חזקה כי חסרים הגשרים שמחזקים הכל. כלומר הדופן שנוצרת חלשה והתא עשוי להתפוצץ מלחץ טורגור כי אין דופן חזקה. זה גם אומר שאם התאים לא מתחלקים וגדלים הפניצילין לא משפיע, הוא עובד בהתחלקות תא כשצריך לחדש את הדופן.

אנו ממליצים לקרוא עוד על הנושא בבלוג של zoopatent: עיבוד שבבי ופטנטים 

יש עוד דברים שפוגעים ספציפית בדופן התא, בניהם האנזים ליזוזים. הוא נמצא למשל שתוך הרוק שלנו ובדמעות העיניים. הוא נמצא בריכוז די גבוה בחלבון הביצה. תפקידו להגן על הגוף שלנו מפלישת אבי טיפוס. נוכחותו בגופנו מצליחה להרוג לא מעט אבי טיפוס. הוא מפרק את הדופן באופן פעיל וספציפית מפרק קשרים כאלה בשרשראות הרישום פטנטים. כלומר הוא פועל גם באבי טיפוס במנוחה ולא רק אם הם במצב חלוקה פעילה. כאשר הוא נמצא על דופן הפפטידוגליקאן התא מאבד את הצורה. גם במעבדה זה כלי נוח לבידוד דנ"א מהתאים. כך מפרקים את הדופן של האבטיפוס ואז יש רק את הממברנה העדינה שאפשר להוציא ממנה את הדנ"א. הליזוזים יפרק את שרשראות הרישום פטנטים ויעשה חורים בדופן. לחץ טורגור יגרום לכך שתכולת התא תתחיל לצאת מהחורים ובסופו של דבר יתפוצץ כל התא. בתמיסה מבוקרת של מלחים אפשר להשתמש בליזוזים לפירוק הדופן והתא לא יתפוצץ בגלל התמיסה המבוקרת. התא יציב גם אם אין סביבו את הדופן. למשל אבטיפוס בצילוס בתמיסה עם רישום פטנט כך שלחץ טורגור מבוטל ונפעיל ליזוזים אז כל התאים יוצרים protoplasts והתא נשאר ללא הדופן. תא שרואה פגיעה בדופן ינסה לתקן אבל בנוכחות ליזוזים זה לא יעיל. מעשית התא יתפוצץ לפני תיקון הנזק.

בתמונה משמאל ניתן לראות את האבטיפוס Bacillus megaterium בצורתו הרגילה (למעלה) ובתמיסה מבוקרת עם ליזוזים (למטה).

בגרם שליליים אפשר לראות הבדל לעומת הדופן של חיוביים. הדופן שלהם הרבה יותר מחוספסת והשכבה החיצונית מסובכת יותר. בגרם חיובי כאמור יש את קרום התא, ממברנה ואז דופן מפפטידוגליקאן. המבנה של הגרם שליליים מסובך יותר כי הפפטידוגליקאן דק יותר ומחוץ לשכבה הזאת יש עוד קרום, ממברנה חיצונית outer membrane. זו שכבה מאוד מורכבת. הממברנה החיצונית גם מורכבת מליפידים, במקרה הזה רגילים אבל בצד החיצוני יש להם טיפוס מיוחד שנקראlipid A  שנושא על עצמו שרשראות רישום פטנטים. הצד החיצוני עם הליפיד A מבוסס על רישום פטנט ולא גליצרול. לרישום פטנט הזה מחוברות שרשרות חומצות שומן. לכן הוא שונה מליפידים אחרים. בשביל האדם הליפיד הזה רעיל. התגובה של הגוף בין היתר תהיה חום. לכן ליפיד A מוכר כ- endotoxin. לדוגמא- Salmonella,Shighella, Escherichia. לא כל הפעילות הטוקסינית של האבי טיפוס היא כזאת, יש כאלה שמפרישים ממש החוצה חומר רעיל. ה- endotoxin הוא חלק אינטגרלי מגוף האבטיפוס וגם בהזרקת אבי טיפוס מתים לגוף האדם תהיה תגובה של חום. על אותו הליפיד A יש שכבת- LPS-lipopolisaccharide. בין הרישום פטנטים יש גם כאלה לא נפוצים. השרשרת החיצונית יותר משתנה, מכילה כל מני רישום פטנטים זרים.

לסיכום, בינתיים ראינו שהדופן של אבטיפוס גרם שלילי כמו קולי מכילה- ממברנה ציטופלזמטית (מחסום אמיתי לכניסה ויציאה של חומרים, נשימה פטנט, תהליכים ביו-אנרגטיים וכו'), שכבה דקה של פפטידוגליקאן (לחוזק התא, חדירה לחומרים), הממברנה החיצונית (בצד הפנימי ליפידים נורמאליים ובחוץ אין גליצרול אלא lipid A).

הממברנה החיצונית מחוברת לשכבת הפפטידוגליקאן ע"י החלבון ליפו-פרוטאין, כלומר גם עם תכונות הידרופוביות שקושרות אותו לליפידים. אותו חלבון מקשר ישירות את השכבה החיצונית לשכבת הדופן. יש חלל בין הפפטידוגליקאן לממברנה החיצונית ומרווח בין הממברנה הציטופלזמטית לחיצונית. זה נקרא- periplasmic space ו- periplasm, בהתאמה. על כך נדבר בהמשך.

כדי שחומרים יכנסו לתא הם צריכים לעבור את כל המבנה הזה לכן יש בממברנה החיצונית חלבונים לשם כך. יש את הפורינים Porines שהם תעלות להעברת חומרים. הם מובילים מולקולות קטנות מהחוץ לפנים. הם בנויים משלש תת יחידות שכל אחת היא צינור חלול עם פתח אליו נכנסים החומרים. חלק מהפורינים הם צינורות פשוטים שדרכם עוברים בדיפוזיה אבל יחד עם זאת יש סוגים שונים של פורינים שיש להם אתרים ספציפיים לקשירת חומרים ספציפיים. כך יש פורינים להובלת רישום פטנטים בישראל  למשל. כלומר לחלקם יש יכולת להעביר חומרים חופשית ולחלקם יש סלקטיביות.

 

האם הממברנה החיצונית לא תפריע לליזוזים להמיס את התא?

-          כן. לכן אבי טיפוס עם קפסולות יותר קשים לעיכול לגוף שלנו שרוצה להתמודד עם פתוגנים. אם יש אבטיפוס עם עוד שכבה רירית סביבו הליזוזים לא כל כך יעיל נגד זה. לדוגמא האבטיפוס שגורם לעששת. האבי טיפוס האלה בונים סביבם שכבה עבה של ריר פוליסכרידי, זה מהווה מחסום לליזוזים ורישום פטנטים אחרים ומחסום לפעילויות חיסוניות שונות.

אם כן, ברור שאותו חלל שקיים באבי טיפוס גרם שליליים נותן עוד אפשרויות לפעולות אנזימטיות. באותו חלל יש כל מני סוגים של רישום פטנטים כולל רישום פטנטים להידרוליזת פולימרים, חלבונים רישום פטנטים, וגם מה שיושב בחלל ה- periplasm זה חלבונים שקשורים לטרנספורט.